Resumen de Análisis de ests de yuca (Manihot Esculenta): Una herramienta para el descubrimiento de genes

Julián Andres Zapata Cortés, Rafik Neme, Carolina Sanabria, López Camilo

• español

  La yuca (Manihot esculenta) constituye la base de la alimentación para más de 1.000 millones de personas en el mundo, consolidándose como el cuarto cultivo más importante en el mundo después del arroz, el maíz y el trigo. La yuca es considerada como un cultivo relativamente tolerante a condiciones de estrés abiótico y biótico; sin embargo estas características se encuentran principalmente en variedades no comerciales. Las estrategias de mejoramiento genético convencional o mediadas por transformación genética representan una alternativa para introducir las características deseadas dentro de las variedades comerciales. Un paso fundamental con miras a acelerar los procesos de mejoramiento genético en yuca requiere el descubrimiento de los respectivos genes relacionados con las características buscadas, para lo cual los ESTs (del inglés Expressed Sequence Tags) son una vía rápida para este fin. En este estudio se realizó un análisis de la colección completa de ESTs disponibles en yuca, representada por 80.459 secuencias, los cuales fueron ensamblados en un conjunto de 29.231 genes únicos (unigen), representado por 10.945 contigs y 18.286 singletones. Estos 29.231 genes únicos pueden representar cerca del 80% de los genes del genoma de yuca. Entre el 5 y 10% de los unigenes de yuca no presentaron similitud con las secuencias presentes en las bases de datos de NCBI y pueden constituir genes específicos de yuca. A un grupo de secuencias del set unigen (29%) fue posible asignarles una categoría funcional de acuerdo al vocabulario Gene Ontology. El componente función molecular es el mejor representado con 43% de las secuencias, seguido por el componente proceso biológico (38%) y finalmente el componente celular (19%). Dentro de la colección de ESTs de yuca se identificaron 3.709 microsatélites que podrán ser empleados como marcadores moleculares. Este estudio representa una contribución importante al conocimiento de la estructura genómica funcional de la yuca y se constituye en una herramienta para la identificación de genes asociados a características de interés agrícola para posteriores programas de mejoramiento genético.

• English

  Cassava (Manihot esculenta) is the main source of calories for more than 1,000 millions of people around the world and has been consolidated as the fourth most important crop after rice, corn and wheat. Cassava is considered tolerant to abiotic and biotic stress conditions; nevertheless these characteristics are mainly present in non-commercial varieties. Genetic breeding strategies represent an alternative to introduce the desirable characteristics into commercial varieties. A fundamental step for accelerating the genetic breeding process in cassava requires the identification of genes associated to these characteristics. One rapid strategy for the identification of genes is the possibility to have a large collection of ESTs (Expressed Sequence Tag). In this study, a complete analysis of cassava ESTs was done. The cassava ESTs represent 80,459 sequences which were assembled in a set of 29,231 unique genes (unigen), comprising 10,945 contigs and 18,286 singletones. These 29,231 unique genes represent about 80% of the genes of the cassava’s genome. Between 5% and 10% of the unigenes of cassava not show similarity to any sequences present in the NCBI database and could be consider as cassava specific genes. A functional category was assigned to a group of sequences of the unigen set (29%) following the Gene Ontology vocabulary. The molecular function component was the best represented with 43% of the sequences, followed by the biological process component (38%) and finally the cellular component with 19%. In the cassava ESTs collection, 3,709 microsatellites were identified and they could be use as molecular markers. This study represents an important contribution to the knowledge of the functional genomic structure of cassava and constitutes an important tool for the identification of genes associated to agricultural characteristics of interest that could be employed in cassava breeding programs.