Ensamblando una comunidad: cuatro décadas de Ciencias Genómicas

A la genética siempre le ha gustado ver la vida a cachos. Ahí lo tenían al buen Gregorio Mendel, fijándose en el color de las flores, de las vainas, de los chícharos. Que si los chícharos eran lisos o arrugados, que si las flores salían en la punta de la rama o cerca del tallo principal. Cuánto trabajo le costaba ver la planta completa. Así, desde antes de que la genética fuera genética, ya teníamos el gen para chícharos amarillos o para flores moradas.

Así, la narrativa del gen cobró mucha importancia. Finalmente, poder explicar a un ser vivo a cachitos era mucho mejor que no poder explicarlo para nada. Así que teníamos que conocer más y más sobre el gen.

Siendo congruentes con la aproximación que nos trajo hasta aquí, también partimos al gen en cachitos. La cuestión era ir anotando uno a uno los nucleótidos de la secuencia: A, T, G, C, T…, hasta terminar la región de interés. Poco a poco, los cachos que podíamos leer de corrido se fueron haciendo cada vez más grandes. Lecturas de 300, 500, 800 o incluso unos pocos miles de nucleótidos eran posibles. Sobrelapando estos cachos es como podemos leer las palabras extensísimas que se forman en cromosomas que contienen cientos de miles o incluso cientos de millones de letras. Fue así, sobrelapando cachos de secuencias que en 2006, en lo que en ese entonces era el Centro de Investigación sobre Fijación de Nitrógeno (CIFN), se secuenció el primer genoma completo de un organismo en México: la bacteria Rhizobium etli.

El CIFN fue creado en 1980 e inaugurado el 23 de marzo de 1981 en la ciudad de Cuernavaca, Morelos. Buscando entender el proceso de la fijación biológica de nitrógeno, mediante el cual algunas bacterias que viven en el suelo, como Rhizobium etli, realizan una simbiosis con plantas leguminosas como el frijol y logran fijar el nitrógeno (N2) que está en la atmósfera, hacia formas mucho más útiles para los seres vivos como la amonia (NH3).

Con este propósito, se conformaron grupos de trabajo que empezaron a investigar las bacterias del suelo, las plantas leguminosas, la composición genética de ambas, la regulación de sus genes, así como la función de sus membranas celulares. Como resultado de esto, empezaron a encontrar, secuenciar y estudiar los genes para la simbiosis –tanto de las bacterias como de las plantas–, los genes para la fijación de nitrógeno, los genes para regular a estos genes y otros varios genes “para”.

Conforme pasó el tiempo, la genética siendo congruente con su materia de estudio, empezó a evolucionar y dio paso a la genómica. De la misma manera, el CIFN también fue en esa misma dirección. Se dilucidó la red de regulación genética de otra bacteria (Escherichia coli). Se estudió y caracterizó el proteoma –el total de proteínas– de Rhizobium, reflejando en la forma más completa la fisiología de esta bacteria. También se caracterizó el transcriptoma –el conjunto de ARN– de la planta de frijol, en colaboración con una red internacional de institutos e investigadores. Y, en el 2003, se fundó, en conjunto con el Instituto de Biotecnología, la licenciatura en Ciencias Genómicas, la primera de su tipo en Latinoamérica.

Así, la genética, junto con la fijación de nitrógeno, empezaban a quedarle chica al personal del CIFN. De modo que en junio del 2004, el Consejo Interno del CIFN creó la propuesta de cambiar el nombre del centro y pasar a convertirnos en el Centro de Ciencias Genómicas (CCG), que fue avalada por el Consejo Universitario el 12 de noviembre de 2004. Esto permitió que tanto el CCG como su grupo de investigadores, sus estudiantes, técnicos, personal y colaboradores crecieran.

El modelo de el gen “para” también ya nos empezaba a ser insuficiente. Al igual que otros grupos científicos, gracias a nuestras propias investigaciones nos habíamos dado cuenta que conforme más información tomábamos en cuenta, conforme ensamblábamos más variables, el todo empezaba a ser más que la suma de sus partes, de sus cachitos. Nuevas propiedades comenzaban a emerger, tanto en nuestro Centro, como en los análisis de los organismos que estudiamos. Nada era para solamente una cosa, nada tenía una sola función. Todo podía incidir en todo.

Conmemoración Los días 23, 24 y 25 de marzo de este mes celebraremos nuestros primeros 40 años. Y lo haremos siguiendo este modelo. Invitamos primeramente a nuestras y nuestros investigadores, también a exalumnos que cuentan con sus propias líneas de investigación, a colaboradores que ya son viejas amistades, así como a nuevas personas de ciencia que deseamos que se unan a nuestra comunidad.

Los temas de las ponencias reflejan la diversidad de proyectos con los que cuenta el CCG. La ecología y la evolución se unen con la genómica para estudiar temas como el microbioma de los ajolotes. Las interacciones entre proteínas y genes, así como las variables ambientales nos permiten hacer modelos sobre el crecimiento y sobrevivencia de las plantas, junto con maneras de combatir a sus patógenos. Modelos matemáticos y clínicos generan nuevas aproximaciones para afrontar la resistencia a antibióticos de distintas cepas bacterianas. Los estudios de cromosomas completos nos cuentan sobre la evolución de los cromosomas sexuales, cómo afectan a los organismos que los portan y cuál será su probable futuro. Desarrollamos nuevas herramientas para el estudio de textos científicos y la minería de datos. Deshebramos la diversidad genómica humana, así como sus procesos evolutivos. Nos metemos al detalle molecular que hay dentro de las células bacterianas para poder aprovecharlas de mejor manera en la industria, o incluso poder replicar algunos procesos in vitro. Estudiamos los patógenos que existen en el agua de Morelos, y monitoreamos sus cambios. Todo esto sin dejar de impulsar los estudios sobre Rhizobium y otras bacterias simbióticas –que pueden generar colaboraciones no solamente de plantas, sino también de insectos y otros organismos.

El ensamble del CCG siempre ha sido posible gracias al sobrelape. Al guiar conjuntamente a estudiantes, compartir clases, generar divulgación, colaborar entre distintos departamentos, plantear proyectos en conjunto. No solamente estamos celebrando cuatro décadas de un centro, sino los primeros 40 años de una comunidad.