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Los científicos están secuenciando el genoma del lúpulo y descubriendo algún potencial médico

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Investigadores de la Universidad Estatal de Oregón y el Departamento de Agricultura de EE. UU. han ampliado significativamente la comprensión del genoma del lúpulo, un desarrollo con implicaciones importantes para la industria cervecera y los científicos que estudian los posibles beneficios médicos del lúpulo.

“Esta investigación tiene la capacidad única de impactar en varios campos diferentes”, dijo David Hendrix, profesor asociado en el Departamento de Bioquímica y Biofísica y la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación en el Estado de Oregón. “Si estás hablando con bebedores de cerveza, estarán entusiasmados con el lado cervecero. Si está hablando con el campo de la medicina, estarán entusiasmados con el potencial farmacéutico”.

Los hallazgos se describen en un artículo recién publicado en la revista El genoma vegetal. Hendrix y John Henning, un genetista de lúpulo del Departamento de Agricultura de EE. UU. que tiene una cita en la Facultad de Ciencias Agrícolas del Estado de Oregón, son coautores del artículo.

La demanda de lúpulo ha aumentado en los últimos años a medida que crece la industria de la cerveza artesanal, impulsada por cervezas, como India Pale Ales, que se elaboran con mucho lúpulo. Esto ha llevado a los cerveceros a buscar nuevas variedades de lúpulo. Con una mejor comprensión del genoma del lúpulo, los científicos tendrán más facilidad para desarrollar nuevas variedades, que pueden tener cualidades como diferentes perfiles de sabor o resistencia a enfermedades que infectan y dañan las plantas de lúpulo.

“Esto realmente abre la puerta de par en par para el mejoramiento del lúpulo a nivel molecular”, dijo Henning. “Ahora tenemos una comprensión mucho mejor de cómo se controlan los rasgos y qué genes están involucrados”.

Los compuestos encontrados en el lúpulo también son cada vez más interesantes para los investigadores médicos. Por ejemplo, los científicos del estado de Oregón han demostrado que el xantohumol, un flavonoide natural que se encuentra en el lúpulo, puede ayudar a combatir el cáncer y el síndrome metabólico. Saber más sobre los genes del lúpulo y cómo se regulan crea potencial para comprender mejor cómo se producen los compuestos y encontrar otros compuestos de lúpulo que podrían mejorar la salud de las personas.

El lúpulo es parte de la familia de plantas Cannabaceae, que también incluye el cáñamo y la marihuana. En el artículo recién publicado, los investigadores del estado de Oregón encontraron estructuras genéticas en el genoma del lúpulo que eran similares a la sintasa de ácido cannabidólico, o CBDAS, que produce la estructura precursora del CBD, el compuesto en las plantas de cannabis que ha ganado popularidad en los últimos años. debido a sus posibles beneficios para la salud.

Los investigadores del estado de Oregón enfatizaron que su hallazgo no significa necesariamente que el lúpulo produzca CBDA, pero plantea interrogantes sobre el potencial para identificar nuevos genes involucrados en la producción de diferentes compuestos asociados con el sabor o el beneficio terapéutico, y el potencial para descubrir nuevos compuestos en lúpulo

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Los investigadores secuenciaron el genoma de Cascade, un cultivo de lúpulo desarrollado por el Servicio de Investigación Agrícola del USDA en la década de 1960 y al que se le atribuye haber ayudado a lanzar el movimiento de la cerveza artesanal. Es la segunda variedad de lúpulo más cultivada en los Estados Unidos en la actualidad.

Estados Unidos es el principal país productor de lúpulo del mundo y Washington, Oregón e Idaho representan casi toda la superficie cultivada de lúpulo en Estados Unidos. En 2019, la producción de lúpulo en Estados Unidos superó los 600 millones de dólares.

Otros científicos han intentado secuenciar el genoma del lúpulo, pero han tenido un éxito limitado porque es grande, similar en tamaño al genoma humano, y complejo, dijo Hendrix. La investigación actual fue posible en parte gracias a la nueva tecnología de ensamblaje y secuenciación del genoma desarrollada por Pacific Biosciences de California.

“Los genomas anteriores básicamente se rompieron”, dijo Hendrix. “Estaban secuenciando muchos de los genes, pero eran islas aisladas del genoma y realmente no estaban obteniendo el contexto completo de lo que estaba sucediendo en esas islas. Pudimos revelar una secuencia genómica más completa y continua”.

Además de Hendrix y Henning, la autora principal de este artículo fue Lillian K. Padgitt-Cobb y los coautores del artículo son: Jackson Wells, Brent Kronmiller, Justin Elser y Pankaj Jaiswal, todos del estado de Oregón; Daniel Moore del Servicio de Investigación Agrícola del USDA; Sarah B. Kingan, Gregory Concepcion, Paul Peluso y David Rank, todos de Pacific Biosciences de California.

La financiación para la secuenciación fue proporcionada por Pacific Biosciences of California y Sierra Nevada Brewing Company. La investigación también fue apoyada por fondos del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos.

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