Como sucede en el 98% de los hogares argentinos, lo primero que hace Humberto Debat cuando se despierta, luego de ir al baño y de cepillarse los dientes, es prepararse un mate. "Mi pequeño ritual cotidiano es sentarme frente a la computadora, abrir el navegador y leer lo nuevo en mi disciplina, las ciencia de las plantas o plant science, disfrutando de esta maravillosa infusión realizada a partir de las hojas del árbol Ilex paraguariensis", cuenta este biólogo argentino. Y todos los días, Debat se lleva la misma sorpresa: la información referida a los genes de la yerba es insignificante en las bases de datos mundiales, como el GenBank del Instituto Nacional de Salud de Estados Unidos. Se conocen apenas unos 21 genes parciales.

Así fue cómo con un equipo de genetistas de la Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales de la Universidad Nacional de Misiones, del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) y del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA) decidieron hacer algo al respecto: en menos de un año generaron el primer catálogo de genes de este cultivo propio de las cuencas de los ríos Paraná, Paraguay y Uruguay.

"Los experimentos realizados y múltiples análisis de secuencias de ARN de Ilex paraguariensis nos permitieron inferir por primera vez en la historia que la yerba mate contiene unos 32.355 genes", explica Debat, del Instituto de Patología Vegetal en el Centro de Investigaciones Agropecuarias, INTA, Córdoba, y uno de los autores principales del trabajo cuyos resultados fueron publicados recientemente en la revista científica PLOS One.

Daniel Ducasse, coordinador del programa argentino de protección vegetal del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria, y el biólogo Humberto Debat, coautor del estudio. Foto: Federico Kukso

 

Así, a través de un secuenciador Illumina HiSeq-2000, los investigadores desnudaron genéticamente las hojas de un árbol que tarda cerca de 25 años para alcanzar los 4 ó 5 metros de altura y con las que se prepara la bebida más popular de la región. En Argentina, Brasil y Paraguay, las áreas de cultivo se extienden a lo largo de unas 326.000 hectáreas de las que se obtiene una producción anual de un millón de toneladas.

Los secretos de la yerba
La identificación de los genes de la yerba mate, señalan los científicos que utilizaron una planta de yerba mate línea elite conocida como “Pg538”, tendrá un impacto directo en el mejoramiento de la especie, su producción, cultivo, incluso en su sabor.

Por ejemplo, con esta información se va a poder saber a nivel molecular un rasgo nada trivial: el sexo de las plantas. "Hay plantas macho y hay plantas hembra –indica el biólogo Mauro Grabiele, del Instituto de Biología Subtropical (UnaM-CONICET) y coautor principal de trabajo–. Para conocer el sexo, se tiene que esperar que la planta florezca. Y eso tarda entre tres y diez años. Es un verdadero cuello de botella para cualquier programa de mejoramiento de esta especie: para mejorar la calidad de la yerba mate es necesario primero saber quiénes son los padres para cruzarlos. Si tengo una plantación que son todas hembras y las quiero mejorar por cruzamiento no voy a poder porque necesito un macho. Conocer molecularmente el sexo permitiría ahorrar un tiempo valioso".

El mate tiene una importante presencia en la vida e historia de los argentinos. Según un relevamiento encargado por el Instituto Nacional de la Yerba Mate y realizado en los principales centros urbanos, esta infusión de sabor amargo que se toma con agua caliente y una bombilla –una bebida de gran poder antioxidante, con propiedades diuréticas, estimulante del sistema nervioso, aconsejable en dietas de pérdidas de peso y habitual en reuniones sociales– está presente en el 98% de los hogares de la Argentina, atravesando todos los niveles económicos y sociales.

Una de las razones que explican el reinado de la yerba mate –con la que también se hacen helados, caramelos, licores, cervezas, budines y hasta cremas antiarrugas y anticelulitis– es que es rica en cafeína. Allí centraron los investigadores su interés. "Uno de los primeros genes que buscamos fue el de la enzima responsable de la síntesis de cafeína en yerba mate –cuenta Humberto Debat–.

Cuando hicimos la búsqueda, nos basamos en identificar algo parecido a la enzima del té y nos dimos cuenta que la similitud a nivel de ADN no era tan fuerte. Sin embargo, al predecir su estructura tridimensional vimos que tanto la del té como la del café y la del cacao eran estructuralmente muy similares entre sí y con la de yerba, con lo cual supusimos que si bien estos genes habían tenido un origen no común, había sucedido un fenómeno de convergencia evolutiva orientada hacia la síntesis de cafeína en estas especies tan distintas de plantas".

Curiosamente, mientras este trabajo estaba en evaluación por pares en PLOS ONE, se publicó en la revista Science el genoma completo del café (de 25.574 genes). "Ese trabajo estuvo focalizado en los genes responsables de la producción de cafeína y llegaron justamente a la misma conclusión que nosotros: la síntesis de cafeína tiene un origen polifilético o diverso", advierte el biólogo.

Este avance desde la ignorancia casi total a la confección de un catálogo de los genes de la yerba mate –con la identificación de genes implicados en el estrés por calor, la respuesta a patógenos, resistencia a enfermedades y respuesta a hormonas– solo abre el camino a más y mejores investigaciones sobre una polifacética especie vegetal consumida desde tiempos inmemoriales por los pueblos guaraníes y guaycurúes y considerada por los españoles hacia fines del siglo XVI un vicio peligroso. "Este es solo el comienzo. Queda mucho trabajo por delante", asegura Debat.

Pedro Zapata del Instituto de Biotecnología de Misiones, Mauro Grabiele, del Instituto de Biología Subtropical de CONICET/UNAM, y Patricia M. Aguilera, Mónica Otegui, Dardo A. Martí de la Universidad Nacional de Misiones. Foto: Federico Kukso