El genoma de la zanahoria desvela el origen de su color anaranjado

Además de su extendido uso en el refranero y en el imaginario de los cuentos infantiles por todo el mundo, la zanahoria es uno de los alimentos más importantes a escala global. Su producción se ha cuadruplicado desde 1976 hasta 2013, según la FAO (el organismo que se ocupa de la agricultura y la alimentación en Naciones Unidas). Esta planta hortícola pertenece al mismo grupo que la lechuga y el apio, pero ninguno sus genomas ha sido descifrado hasta ahora a pesar de que están entre los alimentos más importantes de la dieta humana a escala global.

Un grupo internacional de investigadores liderados desde el Departamento de Horticultura de la Universidad de Wisconsin-Madison (EEUU) acaba de descifrar el ADN completo de la zanahoria (‘Daucus carota’) con tal nivel de detalle que se ha convertido en la especie vegetal con la secuencia genética mejor descrita de cuantas se han hecho hasta la fecha. El genoma desvelado muestra las claves genéticas de su característico color naranja, su valor nutricional y la historia evolutiva que ha traído esta hortaliza hasta nuestras mesas.

Rodajas de distintas zanahorias que muestran la variedad de colores de su raíz.
Resulta curioso que la primera evidencia que se tiene de la domesticación de la zanahoria no fue con una raíz naranja, sino amarilla y morada en Asia central hace alrededor de 1.100 años. Para encontrar en el registro histórico agrícola fiable de una zanahoria naranja seleccionada por los agricultores hay que remontarse al siglo XVI en Europa. Pero sin duda son las que han terminado por extenderse en mayor medida. Tanto se han seleccionado las mejores variedades para su cultivo y consumo, que el valor nutricional de la zanahoria «ha aumentado un 50% el contenido de carotenos en Estados Unidos comparado con hace 40 años», asegura el equipo de Simon en la investigación.

Para realizar el trabajo que acaba de publicar la revistaNature Genetics, el equipo dirigido por el investigador de la Universidad de Wisconsin-Madison Philipp Simon secuenció el ADN completo de una única zanahoria, a pesar de la enorme diversidad que tienen las cerca de 50 variedades distintas y subespecies de esta planta que existen en el planeta. En este primer paso, el equipo de Simon identificó en la secuencia genética más de 32.000 genes -una cantidad un tercio superior a la del genoma humano- y algo más de 10.000 son, de momento, exclusivos de la zanahoria.

Con estos datos en la mano, los científicos realizaron también la secuenciación de otros 35 especímenes tanto salvajes como seleccionados para su cultivo durante siglos para tratar de entender de qué forma se produjo la domesticación de este vegetal del que sólo se aprovecha su raíz anaranjada. De hecho, su característico color se debe a la elevada presencia de un compuesto antioxidante llamado caroteno, sobre todo beta-carotenos o pro vitamina A, ya que se trata de un precursor de esta vitamina, que al entrar en el proceso digestivo se transforma en vitamina A, una molécula clave en la alimentación humana y cuya deficiencia se ha convertido en un reto para la salud global.

Inflorescencia de la planta de la zanahoria.
Tras el análisis se las secuencias, el equipo de Simon logró encontrar el gen responsable de esta inusual acumulación de beta-carotenos en la raíz de la zanahoria: el llamado DCAR_032551, según lo nombran en el trabajo. Además, compararon la secuencia obtenida con la de otras hortalizas y plantas para saber su origen evolutivo y descubrieron que procede de un ancestro común de las uvas, el kiwi y el tomate. «Estos resultados facilitarán el hallazgo biológico y la mejora de los cultivos tanto de la zanahoria como de otras plantas», explican en la investigación. «El genoma de la zanahoria apoyará la mejora de las variedades de cultivo y ayudará a identificar los genes responsables de la producción de pigmentos, de la resistencia a estres o de los procesos que controlan el crecimiento, la floración o la producción de semillas, todos importantes rasgos para la producción agrícola y para la mejora de la salud humana», asegura Simon.