Secuencian Cromosoma Y gigante en Silene
Investigadores chilenos de la Universidad de O’Higgins, liderados por la Dra. Carol Moraga Quinteros, han logrado un hito en la genómica vegetal al secuenciar por primera vez el cromosoma Y de Silene latifolia. Este cromosoma, con 550 megabases, es el más grande reportado en plantas hasta la fecha. El estudio, publicado en la revista Science, analizó durante dos años la evolución sexual y los mecanismos genómicos en especies dioicas. La Dra. Moraga destacó que combinaron diversas tecnologías de secuenciación para obtener un ensamblaje cromosómico de alta calidad. Este avance, que superó la dificultad de la estructura repetitiva del genoma masculino, posiciona a Chile como referente en el estudio molecular de plantas. Se espera que esta investigación sirva como base para futuros análisis de especies endémicas y la determinación del sexo en plantas.
Secuencian cromosoma Y gigante de Silene latifolia
Científicos chilenos lograron secuenciar, por primera vez, el cromosoma Y de Silene latifolia, la planta con el cromosoma sexual más grande conocido en especies vegetales (550 megabases). El estudio, publicado en Science, abre nuevas perspectivas sobre la evolución sexual en plantas y destaca por superar la complejidad de un ADN altamente repetitivo. La investigación liderada por la Dra. Carol Moraga Quinteros, de la Universidad de O’Higgins, requirió 17 generaciones de cruzas controladas y el uso de tecnologías de secuenciación avanzadas. La Dra. Moraga señala que: "En nuestra investigación secuenciamos un individuo de planta macho, combinando distintas tecnologías de secuenciación, logrando generar un ensamble a nivel cromosómico, incluyendo ambos cromosomas sexuales; incluso el Y que define el sexo de la planta, y en esta especie es un cromosoma muy grande, el más grande reportado en plantas hasta ahora. Además de esto, presentamos una teoría de la dinámica evolutiva de los cromosomas sexuales de esta planta, que sin duda servirá como referencia para el estudio de otras especies vegetales". El resultado: un ensamblaje genómico de referencia de altísima calidad. Este hito no solo permitirá explorar con mayor profundidad la biología molecular de especies con cromosomas sexuales, sino que también posiciona a Chile como un referente emergente en genética vegetal. El logro marca un antes y un después en el estudio de los genomas complejos en plantas.
Investigación Genómica Colaborativa
La investigación que culminó con la publicación en la revista «Science» fue liderada por la Dra. Carol Moraga, académica del Instituto de Ciencias de la Ingeniería (ICI) de la Universidad de O’Higgins (UOH), quien además figura como primera autora. En este significativo proyecto, colaboró el académico Alex di Genova, también del ICI-UOH, junto con un amplio equipo de investigadores chilenos e internacionales. La publicación en esta prestigiosa revista de la American Association for the Advancement of Science (AAAS) es resultado de un esfuerzo multidisciplinario que aunó la experiencia de científicos con diversas afiliaciones. Esta colaboración internacional fue fundamental para abordar la complejidad del genoma de Silene latifolia y lograr un ensamble a nivel cromosómico de genomas complejos, incluyendo ambos cromosomas sexuales, resaltando la importancia del trabajo en equipo en la investigación genómica avanzada.
2023 al 2025 Estudio científico en UOH
El trascendental estudio sobre la secuenciación del cromosoma Y gigante de Silene latifolia fue publicado el 7 de febrero de 2025 en la prestigiosa revista «Science». La investigación, liderada por la Dra. Carol Moraga de la Universidad de O’Higgins, analizó durante dos años la evolución sexual de las plantas y los mecanismos genómicos del cromosoma Y. El artículo, titulado "The Silene latifolia genome and its giant Y chromosome", detalla un riguroso proceso de revisión por pares, con recepción inicial el 18 de septiembre de 2023, una resubmisión el 22 de abril de 2024 y su aceptación final el 18 de diciembre de 2024. Este cronograma subraya la dedicación y la exhaustiva evaluación requerida para la publicación en una revista científica de alto impacto como «Science».
Investigación y colaboración internacional en la UOH
La investigación científica sobre la secuenciación del cromosoma Y de Silene latifolia se llevó a cabo principalmente en el Instituto de Ciencias de la Ingeniería (ICI) de la Universidad de O’Higgins (UOH) en Chile. El Laboratorio de secuenciación UOH (SeqUOH), equipado con tecnología Nanopore, fue fundamental para la secuenciación genómica de la planta. El laboratorio de Biología Computacional de la UOH también desempeñó un rol crucial en el análisis bioinformático de los datos. La colaboración internacional fue significativa, incluyendo la participación del Laboratoire Biométrie et Biologie Evolutive (LBBE) en Francia. Además, se utilizaron instalaciones de supercomputación de la UOH y otras infraestructuras en la República Checa y Suecia para ejecutar análisis bioinformáticos complejos. Este esfuerzo colaborativo y el uso de tecnología de vanguardia fueron esenciales para superar los desafíos técnicos inherentes a la investigación.
Secuencian cromosoma Y gigante Silene: Aporte chileno
Este estudio sobre la secuenciación del cromosoma Y gigante de Silene latifolia reviste una gran importancia para la biología evolutiva y la genómica vegetal. En primer lugar, la secuenciación de este cromosoma, el más grande reportado en plantas (550 megabases), representa un avance técnico significativo al superar la dificultad de sus secuencias repetitivas. En segundo lugar, se obtiene un genoma de referencia de alta calidad de Silene latifolia macho, modelo esencial para comprender la evolución sexual en plantas dioicas. Finalmente, este trabajo es un aporte crucial para la investigación chilena en genómica de plantas, al ser uno de los pocos registros moleculares detallados de una especie vegetal del país. Esto sienta las bases para futuros estudios de la rica flora endémica chilena.
Evolución sexual plantas: secuencian cromosoma Y gigante Silene
La investigación se centró en analizar la evolución sexual de las plantas, particularmente los mecanismos genómicos que impulsan la expansión y degeneración del cromosoma Y en especies dioicas como Silene latifolia. El objetivo primordial fue secuenciar por primera vez el cromosoma Y de esta especie, el más grande reportado en plantas, para obtener un genoma de referencia de alta calidad. Esto permitió investigar la dinámica evolutiva de los cromosomas sexuales en plantas, área menos explorada que en animales. Adicionalmente, se buscó identificar genes candidatos para la determinación del sexo y comprender la degeneración de genes ancestrales y la acumulación de elementos repetitivos en los cromosomas sexuales, proponiendo una teoría aplicable a otras especies vegetales.
Secuenciación genoma Silene - Nanopore UOH y bioinformática
Para lograr el ensamble a nivel cromosómico del complejo genoma de Silene latifolia, el equipo de investigación implementó una estrategia metodológica avanzada. Se combinaron tecnologías de secuenciación de lecturas largas y cortas, siendo crucial la tecnología Nanopore del Laboratorio de secuenciación UOH (SeqUOH) para resolver las regiones repetitivas. Dada la dificultad para secuenciar el genoma de la especie macho por su estructura repetitiva, se seleccionó cuidadosamente una planta tras 17 generaciones de cruza endogámica para obtener una secuencia lo más homogénea posible. Posteriormente, se realizaron análisis bioinformáticos exhaustivos para el ensamblaje, alineamiento e identificación de genes, permitiendo el análisis de la dinámica evolutiva de los cromosomas sexuales mediante comparaciones con otras especies. Este enfoque integral superó los desafíos inherentes a la complejidad del genoma vegetal.
Secuencian cromosoma Y gigante Silene - Teoría evolutiva
científicos chilenos logran secuenciar el cromosoma Y más grande en plantas y proponen revolucionaria teoría evolutiva, según declaraciones de la Dra. Carol Moraga, investigadora líder del estudio publicado en Science. Moraga Quinteros explicó que su equipo "secuenció un individuo de planta macho, combinando distintas tecnologías de secuenciación, logrando generar un ensamble a nivel cromosómico, incluyendo ambos cromosomas sexuales; incluso el Y que define el sexo de la planta, y en esta especie es un cromosoma muy grande, el más grande reportado en plantas hasta ahora". Además, la investigadora de la Universidad de O’Higgins destacó que presentaron "una teoría de la dinámica evolutiva de los cromosomas sexuales de esta planta, que sin duda servirá como referencia para el estudio de otras especies vegetales". La consecución de este logro no estuvo exenta de desafíos. La Dra. Moraga señaló que "el genoma de la especie macho resulta difícil de lograr, dada la estructura repetitiva en su secuencia". Asimismo, añadió que "lo otro novedoso fue la longitud del cromosoma Y que hizo muy difícil la tarea de ensamble ya que los datos se dividen en ambos cromosomas sexuales. A nivel algorítmico no estamos aún preparados para abordar bien cuando se presentan genomas como éste con alta complejidad, por lo que entender bien, diseñar y combinar metodologías es la clave para lograr una referencia de primer nivel". La Dra. Moraga también subrayó la relevancia de los hallazgos al indicar que "los genes presentes en el cromosoma Y están enriquecidos para funciones específicas masculinas, lo que apoya las teorías del dimorfismo sexual y la evolución del cromosoma sexual". Finalmente, la Dra. Moraga resaltó la posición de Chile en la investigación genómica de plantas, afirmando que "contar con esta experiencia, la tecnología y el conocimiento nos posiciona a nivel nacional en cuanto capacidad de generar ensambles de referencia de muy buen nivel teniendo la infraestructura y además el conocimiento algorítmico. Actualmente, estamos apoyando la mayoría de los proyectos de secuenciación en Chile de plantas endémicas provenientes del desierto de Atacama, así como también plantas de interés agrícola... me siento muy capacitada para asumir este desafío". Este estudio marca un hito importante para la ciencia chilena y la comprensión de la evolución sexual en el reino vegetal. Por otra parte, Corinne Simonti, editora de Science, resaltó que ambos estudios (Moraga et al. y Akagi et al.) revelaron la degeneración de genes ancestrales y la expansión de elementos transponibles en los cromosomas sexuales X e Y, identificando además genes candidatos para la determinación del sexo, lo que ilumina la dinámica evolutiva de la primera planta con flores en la que se observaron cromosomas sexuales.
Genoma Silene: Avance chileno en evolución sexual.
Este descubrimiento científico impulsa significativamente la investigación chilena en genómica de plantas, especialmente el estudio molecular de especies vegetales endémicas, de las cuales existen escasos registros detallados. La Universidad de O’Higgins (UOH), con su infraestructura tecnológica y experiencia bioinformática, se posiciona para apoyar futuros proyectos de secuenciación genómica a nivel nacional. La Dra. Carol Moraga liderará un proyecto Fondecyt para estudiar genómicamente la planta endémica añañuca, cuyo genoma supera en tamaño al de Silene latifolia. A nivel internacional, este genoma de referencia de Silene latifolia macho permitirá a investigadores profundizar en los mecanismos genómicos de expansión y degeneración del cromosoma Y en diversas especies, así como analizar detalladamente la evolución sexual y el dimorfismo sexual en plantas. Este avance establece un precedente crucial para la exploración genómica de la rica flora chilena.
Secuencian cromosoma Y gigante Silene - Hito UOH en Science
La exitosa secuenciación del cromosoma Y gigante de Silene latifolia por investigadores de la Universidad de O’Higgins (UOH), publicada en la prestigiosa revista «Science», constituye un hito trascendental en la investigación sobre genómica vegetal y biología evolutiva. Este descubrimiento científico proporciona un genoma de referencia esencial para comprender los complejos mecanismos de la evolución de los cromosomas sexuales en plantas dioicas, siendo este cromosoma Y el más grande reportado hasta ahora. Este avance abre nuevas y prometedoras líneas de investigación para el estudio de la rica biodiversidad vegetal de Chile y a nivel global, consolidando a la UOH y a Chile como actores relevantes en la productividad científica internacional en genómica vegetal, con el potencial de revelar los secretos genómicos de diversas especies.
Ideas Principales Secuencian Cromosoma Y gigante en Silene
Secuenciación Pionera del Cromosoma Y Gigante en Silene latifolia
Por primera vez, se logró secuenciar el cromosoma Y de la especie vegetal Silene latifolia, que se destaca por ser el más grande reportado en plantas hasta ahora
La investigación, liderada por la académica Carol Moraga de la Universidad de O’Higgins, combinó distintas tecnologías de secuenciación para ensamblar a nivel cromosómico el genoma del individuo macho de Silene latifolia, incluyendo ambos cromosomas sexuales. Este logro superó la dificultad inherente a la estructura repetitiva en la secuencia del genoma masculino, requiriendo la selección cuidadosa de una planta tras 17 generaciones de cruza para obtener una secuencia lo más homogénea posible. La longitud del cromosoma Y también representó un desafío algorítmico significativo
Implicaciones para la Evolución Sexual y el Dimorfismo Sexual en Plantas Dioicas
El estudio proporciona datos cruciales sobre la evolución sexual de las plantas y los mecanismos genómicos que impulsan la expansión y degeneración del cromosoma Y en especies dioicas, donde existen individuos macho y hembra
Al secuenciar el genoma de referencia de Silene latifolia, una especie con un cromosoma «Y» de 550 megabases, los investigadores pudieron analizar la dinámica evolutiva de los cromosomas sexuales de esta planta. El estudio identificó una degeneración de genes ancestrales y logró identificar genes candidatos para determinar el sexo. Los genes presentes en el cromosoma Y están enriquecidos para funciones específicas masculinas, lo que apoya las teorías del dimorfismo sexual y la evolución del cromosoma sexual
Aporte Significativo para la Investigación Genómica de la Flora Endémica Chilena
Esta investigación representa un gran aporte para Chile, donde existen pocos registros de especies vegetales endémicas que han sido analizadas a nivel molecular. La Universidad de O’Higgins se posiciona como un referente nacional en la secuenciación genómica de plantas
La Universidad de O’Higgins cuenta con la tecnología Nanopore en su Laboratorio de secuenciación (SeqUOH) y un laboratorio de Biología Computacional, lo que permite llevar a cabo proyectos de ensamble a nivel cromosómico de genomas complejos en colaboración con otras universidades chilenas. Actualmente, están apoyando la secuenciación de muchas plantas endémicas chilenas, incluyendo aquellas del desierto de Atacama y plantas de interés agrícola. La experiencia y la infraestructura posicionan al país para futuras investigaciones en la genómica vegetal de su rica biodiversidad.
Equipo de Científicos
| AUTORES | INSTITUCION |
|---|---|
| Carol Moraga |
CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1 Universidad de O’Higgins |
| Catarina Branco |
CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1 Universidade do Porto BIOPOLIS Program in Genomics, Biodiversity and Land Planning |
| Quentin Rougemont | Université Paris-Saclay, CNRS |
| Pavel Jedlička | Institute of Biophysics of the Czech Academy of Sciences, |
| Eddy Mendoza-Galindo |
University of Montpellier CNRS EPHE IRD |
| Paris Veltsos | Vrije Universiteit Brussel |
| Melissa Hanique |
Université Paris-Saclay CNRS INRAE Université d’Évry Gif-sur-Yvette |
| Ricardo C. Rodríguez de la Vega |
Université Paris-Saclay CNRS AgroParisTech |
| Eric Tannier |
CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1, Inria Lyon Research Center |
| Xiaodong Liu | University of Copenhagen |
| Claire Lemaitre |
Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA) Université de Rennes Inria CNRS |
| Peter D. Fields | Colorado State University |
| Corinne Cruaud |
Institut François Jacob CEA CNRS Université d’Évry Université Paris-Saclay |
| Karine Labadie |
Institut François Jacob CEA CNRS Université d’Évry Université Paris-Saclay |
| Caroline Belser |
Institut François Jacob CEA CNRS Université d’Évry Université Paris-Saclay |
| Jerome Briolay | Université Claude Bernard Lyon 1 |
| Sylvain Santoni | Université de Montpellier |
| Radim Cegan | Institute of Biophysics of the Czech Academy of Sciences |
| Raquel Linheiro |
Université Claude Bernard Lyon 1 Universidade do Porto |
| Gabriele Adam |
Université Paris-Saclay CNRS INRAE Université d’Évry Gif-sur-Yvette |
| Adil El Filali | CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1 |
| Vinciane Mossion | Uppsala University |
| Adnane Boualem |
Université Paris-Saclay CNRS INRAE Université d’Évry Gif-sur-Yvette |
| Raquel Tavares | Universidade do Porto |
| Amine Chebbi |
Efor Grosspeter Tower (Spaces) |
| Richard Cordaux |
Université Paris-Saclay CNRS IRD3 Gif-sur-Yvette |
| Cécile Fruchard | CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1 |
Djivan Prentout |
Columbia University |
| Amandine Velt |
Santé de la Vigne et Qualité du Vin (SVQV) INRAE |
| Bruno Spataro | CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1 |
| Stephane Delmotte | CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1 |
| Laura Weingartner |
University of Louisville School of Medicine Undergraduate Medical Education |
| Helena Toegelová | Institute of Experimental Botany of the Czech Academy of Sciences |
| Zuzana Tulpová | Institute of Experimental Botany of the Czech Academy of Sciences |
| Petr Cápal | Institute of Experimental Botany of the Czech Academy of Sciences |
| Hana Šimková | Institute of Experimental Botany of the Czech Academy of Sciences |
| Helena Štorchová | Institute of Experimental Botany, Czech Academy of Sciences |
| Manuela Krüger | Institute of Experimental Botany, Czech Academy of Sciences |
| Oushadee A. J. Abeyawardana | Institute of Experimental Botany, Czech Academy of Sciences |
| Douglas R. Taylor | University of Virginia |
| Matthew S. Olson | Texas Tech University |
| Daniel B. Sloan | Colorado State University |
| Sophie Karrenberg | Uppsala University |
| Lynda F. Delph | Indiana University |
| Deborah Charlesworth | University of Edinburgh |
| Aline Muyle |
CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1 CNRS University of Montpellier EPHE IRD |
| Tatiana Giraud |
Université Paris-Saclay CNRS AgroParisTech |
| Abdelhafid Bendahmane |
Université Paris-Saclay CNRS INRAE Université d’Évry Gif-sur-Yvette |
| Alex Di Genova |
Universidad de O’Higgins, Center for Mathematical Modeling, UMI-CNRS 2807 |
| Mohammed-Amin Madoui |
Colorado State University Institut François Jacob Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA) Université Paris Saclay Fontenay-aux-Roses |
| Roman Hobza | Institute of Biophysics of the Czech Academy of Sciences, |
| Gabriel A. B. Marais |
CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1 Universidade do Porto |
