Diccionario

Ciencia que estudia los genomas y los genes que contienen, sus funciones, e interacciones entre ellos y con factores ambientales. Incluye mapas genómicos, secuencias genómicas y funciones génicas. Se puede considerar una rama de la Genética que estudia los organismos en términos de sus genomas.

Ciencia que estudia comparativamente la estructura y función de los genomas, para entender mejor cómo han evolucionado las especies y también para determinar la función de los genes y de las regiones no codificantes de los genomas. Los genomas se comparan en diferentes aspectos como son: similitud en las secuencias de bases, localización de genes, tamaño y número de regiones codificantes (exones) en los genes, cantidad de ADN no codificante en cada genoma, y regiones altamente conservadas. Algunas herramientas de análisis de similitud entre secuencias están disponibles a través de internet. Una de las más utilizadas es BLAST.

Ciencia que trata la identificación y estudio de las variantes estructurales de secuencia en los genomas. Dichas variantes pueden ser polimorfismos de un solo nucleótido (SNPs), mutaciones, o cambios como repeticiones o inserciones de nucleótidos. Estudia también las estructuras tridimensionales de las proteínas y la función que éstas realizan en los procesos bioquímicos de un organismo, utilizando técnicas experimentales y simulación por ordenador.

Ciencia que determina la función biológica de los genes y sus productos.

Tecnología que permite el corte de genes para hacer modificaciones, ya sea suprimiendo un fragmento o insertando algún otro elemento. A partir de 2010 la diseminación de la técnica basada en la utilización de endonucleasas de origen microbiano (CRISPR/Cas9 y Cas12) ha redefinido radicalmente el panorama. Dicho cambio se debe a cuatro características fundamentales de esta tecnología: i) la especificidad o capacidad de inducir las modificaciones en puntos concretos elegidos como diana del genoma; esta característica le confiere además una muy baja incidencia de efectos secundarios indeseados; ii) la eficiencia o facilidad en la producción y el elevado porcentaje final de secuencias modificadas genéticamente en un lugar concreto; iii) la accesibilidad ya que es una técnica relativamente simple de aplicar, siempre que se disponga de un mínimo de conocimientos sobre manipulación genética, y que no requiere una inversión importante en cuanto a infraestructura para llevarla a cabo. Además, las herramientas moleculares requeridas están disponibles comercialmente a un precio asequible; y iv) la versatilidad, puesto que el conocimiento de las bases moleculares de esta tecnología ha hecho que muy rápidamente se obtengan variantes que permiten ejercer un mayor control de la técnica y adaptarla a los requerimientos e intereses del investigador. Se espera que sea clave para la obtención de variedades resistentes a los principales patógenos, de hecho, ya se han desarrollado plantas de arroz resistentes frente a Xanthomonas oryzae pv. oryzae, de cacao frente a Phytophthora, de cereales resistentes a mildiu, de cítricos frente a Xanthomonas citri pv. citri, de patatas o papas resistentes al virus Y (Potato virus Y-PVY), entre otros, o con incrementos significativos en la tolerancia a estreses como sequía, altas temperaturas, salinidad, etc. Esta tecnología no implica transgenia pues hace posible la mejora de variedades vegetales sin la introducción de elementos foráneos.

Expresión simbólica y estandarizada por el Comité Internacional de Taxonomía de Virus (ICTV), que describe la composición del genoma de un virus: número de segmentos, tipo de ácido nucleico y polaridad (positiva, negativa o ambisentido), segmentado o no, y si se presenta como una o varias moléculas.

Aquella que contiene fragmentos del ADN genómico generados mediante fragmentación aleatoria del genoma (sonicación) o la digestión parcial con cantidades limitantes de una enzima de restricción, la cual efectúa cortes en determinados sitios con una frecuencia elevada en el genoma. Como consecuencia, se produce una digestión parcial y aleatoria del ADN, de modo que solo tiene lugar la fragmentación de unos cuantos sitios de restricción, quedando el resto intacto. Así se genera una colección de fragmentos superpuestos con una longitud idónea para la clonación en un vector de clonación apropiado. Tras ligar el vector y el fragmento de ADN, se introduce en una célula huésped o anfitriona.

Campo de la Genómica en el que se persigue obtener secuencias del genoma de los diferentes microorganismos que componen una comunidad. Para ello se extrae, purifica y analiza su ADN de forma global. La posibilidad de secuenciar directamente los genomas de organismos, sin necesidad de cultivarlos in vitro, abre nuevas posibilidades en Fitopatología. Ha supuesto una revolución científica debido a su alto rendimiento y relativo bajo coste. Permite acceder al genoma sin observar a los microorganismos ni cultivarlos. Se aplica frecuentemente para estudiar la diversidad, evolución e identificación de una región del genoma en miembros de un grupo que parece ser de importancia para la gama de huéspedes, o para conocer los microorganismos presentes en muestras vegetales, de artrópodos o del medioambiente.

Término que incluye técnicas de edición génica que no impliquen transgenia, para desarrollar nuevas variedades o mejorar las existentes con el fin de lograr mayor tolerancia o resistencia frente a estreses abióticos o plagas en sentido amplio. Se creó un grupo de trabajo de expertos de la Comisión Europea (CE) en nuevas tecnologías genómicas para evaluar si las nuevas técnicas aplicadas a la fitogenética o a la modificación de otros organismos constituyen una modificación genética, y para valorar si los organismos resultantes entran dentro del ámbito de la normativa europea sobre organismos modificados genéticamente (OMG). El grupo identificó nueve técnicas nuevas: la nucleasa de dedo de zinc (zinc-finger nucleases, ZFN), la mutagenesis dirigida por oligonucleótidos (oligo-directed mutagenesis, ODM), la metilación de ADN dependiente de ARN, el injerto con patrón modificado genéticamente, la agroinfiltración, la genética inversa, la genómica sintética, la intragénesis y la cisgénesis. Este grupo de trabajo ha propuesto que los vegetales generados por mutagénesis dirigida y cisgénesis se consideren diferentes de las plantas transgénicas, lo que deberá ser aprobado por el Parlamento Europeo. En el ámbito de la Sanidad Vegetal, supondría la aceptación de las técnicas de edición genética, como CRISPR/Cas9, que se está aplicando para editar y modificar genes de susceptibilidad y controlar la infección, o para conferir una mayor tolerancia al frío, la sequía, la salinidad u otros estreses abióticos. Los primeros productos así obtenidos están en el mercado de los países donde no se requiere una aprobación regulatoria para su cultivo.

Tipo de organización genómica característica de algunos virus, en la que una misma molécula de ARN contiene regiones codificantes en ambas polaridades: parte del genoma actúa como ARN de sentido positivo y otra como ARN de sentido negativo. Como consecuencia, la expresión génica requiere estrategias de transcripción diferenciadas para cada región. Se observa principalmente en virus de ARN monocatenario segmentado, como los miembros de los géneros Orthotospovirus (antes Tospovirus), por ejemplo, el virus del bronceado del tomate-TSWV (3 segmentos: L, M, S, y con estrategia ambisentido en M y S); Tenuivirus, por ejemplo el virus del rayado del arroz-RSV (4-6 segmentos, varios ambisentido); y Coguvirus, como por ejemplo el virus asociado a la concavidad gomosa de los cítricos-CCGaV (2 segmentos), asociado a enfermedades de cítricos y manzano.

Técnica de amplificación molecular isotérmica muy sensible, específica y selectiva, que se basa en la utilización de tres proteínas: una recombinasa, una proteína de unión a ADN monocatenario (proteína SSB, o single-stranded DNA-binding protein) y una ADN polimerasa con actividad de desplazamiento de hebra (strand displacement). La recombinasa forma un complejo nucleoproteico con el cebador en presencia de ATP y de un agente concentrador, como polietilenglicol; este complejo se une a la secuencia de ADN homóloga al cebador y favorece la desnaturalización local del ADN. Las regiones de cadena única se estabilizan mediante unión de la proteína SSB y, al disociarse la recombinasa del ADN, la ADN polimerasa se une al extremo 3’ del cebador e inicia la síntesis de ADN en presencia de dNTPs. La repetición cíclica de este proceso da lugar a una amplificación exponencial del ADN a una temperatura de 37–42 °C, sin requerir ciclos térmicos como la PCR. La técnica es robusta, pues puede amplificar con una preparación mínima de la muestra y permite utilizar extractos crudos, brutos o muy poco procesados. Permite producir una cantidad detectable de ADN amplificado en unos 20 minutos y partiendo de 1–10 copias del ADN diana. Se ha utilizado para amplificar ARN, ARNmi, ADN monocatenario (ssDNA) y ADN bicatenario (dsDNA) de una amplia variedad de organismos y muy distintas muestras. Se utiliza en detección de agentes fitopatógenos, genómica y biotecnología. Esta técnica, para detección del oomiceto Phytophthora pini, se ha combinado con un sistema de detección visual mediante un dispositivo de flujo lateral, lo que permite identificar la presencia del patógeno de forma sencilla. Combinado con CRISPR-Cas12a, conocida por su capacidad de edición genética y detección de secuencias específicas de ADN, permite la detección precisa, con alta sensibilidad, de secuencias diana.

Utilización de técnicas de secuenciación, análisis mutacional, rastreo de mutaciones o cualquier otro medio de estudio molecular genético, para detectar variantes en un gen que pueden estar asociadas a trastornos genéticos o patogénicos específicos. El análisis directo del ADN es posible solo cuando se conoce el gen o genes o la región genómica, asociados con el fenotipo bajo estudio.

Porciones del genoma molde que se originan, en algunos virus, durante la transcripción para expresar los genes internos. Una especie de ARN menor que la longitud genómica que se encuentra en las células infectadas y, a veces, encapsidado. Cuando está encapsidado, no está involucrado en la infección natural. Cada especie de ARN subgenómico tiene un cistrón diferente en el extremo 5´ que lo abre para la traducción.

Método de aislamiento de uno varios genes cromosómicos basado en la construcción previa de un denso mapa físico de marcadores moleculares circunvecinos del gen de interés. Tras la construcción de la genoteca genómica respectiva, el gen simplemente se aísla utilizando como sonda uno o más de dichos marcadores, para localizar el o los clones que contienen el gen.

Bacteriófago o fago es un término general para denominar a virus aislados de bacterias; algunos autores también utilizan el término para denominar a virus que infectan a arqueas, aunque esta acepción es controvertida. Su cápsida puede ser icosaédrica, constar de cabeza-cola, ser de tipo bastoncillo (filamentosa), o de otros tipos, y sus genomas constar de ADN o ARN y contener un número muy variable de genes. Se subdividen según sus propiedades bioquímicas o morfológicas. Un tipo de fago concreto suele infectar únicamente a una gama limitada de huéspedes o anfitriones sensibles. Infectan bacterias mediante inyección de su ácido nucleico en la célula anfitriona utilizando la maquinaria biológica de la bacteria para su reproducción. Hay dos tipos: líticos (bacteriófagos virulentos) y lisogénicos (bacteriófagos temperados), según que la infección produzca un cambio en el metabolismo bacteriano que lo lleve a la producción de nuevos bacteriófagos tras la lisis celular, o que el ADN vírico se inserte en el cromosoma bacteriano y se reproduzca con él, en forma de profago, sin destruir la célula bacteriana. Algunos se utilizan en el control biológico de bacterias fitopatógenas (también en medicina frente a bacterias multirresistentes a antibióticos), como vectores de clonación para insertar ADN dentro de las bacterias y obtener como resultado bibliotecas genómicas o genotecas de ADN recombinante (uno de los fagos más utilizados para este fin es el fago λ). Las genotecas combinatorias de anticuerpos se generan mediante la técnica de despliegue en fagos filamentosos o en bacterias. Los más importantes por sus aplicaciones biotecnológicas son el bacteriófago o fago λ (lambda), el fago 29 (phi29) y el bacteriófago M13 (que ha dado derivados fagémidos), muy utilizados como vectores de clonación.

Disciplina que consiste en investigar, desarrollar y aplicar herramientas informáticas y computacionales para permitir y mejorar el manejo de datos biológicos, gracias al uso de herramientas que reúnen, almacenan, organizan, analizan y permiten interpretar estos datos. Se ha hecho necesaria para el manejo del enorme volumen de datos que generan las tecnologías ómicas (genómica, proteómica, metabolómica, transcriptómica, etc.) haciendo del concepto de macrodatos (big data) un activo fundamental en la ciencia actual. Entre estas tecnologías, una de las que mayor relevancia ha tenido es la secuenciación de alto rendimiento o secuenciación masiva, que se popularizó con la secuenciación del genoma humano y que ha permitido obtener la secuencia genómica de muchos organismos conocidos y desconocidos. El uso de la informática, de los lenguajes de programación y de las grandes infraestructuras computacionales son los pilares que usa la bioinformática para recopilar y manejar los datos, desarrollando algoritmos o modelos matemáticos para extraer el máximo conocimiento y aplicarlo directamente a la resolución de problemas biológicos o biomédicos.

Conjunto de cromosomas de un hongo, caracterizado por el número, tamaño, forma y patrón de bandas de los cromosomas. El estudio del cariotipo suele hacerse mediante electroforesis de campo pulsante (pulse-field gel electrophoresis, PFGE), porque a menudo los cromosomas fúngicos son muy pequeños, pero se resuelven bien por PFGE, y porque la técnica es independiente de la meiosis, permitiendo el análisis de hongos y estructuras asexuales. Su análisis se emplea en Fitopatología para identificar especies y cepas patógenas, diferenciar razas de hongos, estudiar variaciones genómicas relacionadas con la virulencia y comprender la evolución y la organización genética de los patógenos fúngicos. La inestabilidad genómica es frecuente en diversas especies de hongos fitopatógenos, como Fusarium oxysporum, y a menudo resulta en variaciones en el cariotipo y en alteraciones de la patogenicidad y virulencia. Esta variabilidad resulta fundamentalmente de reordenaciones cromosómicas y de la presencia de cromosomas accesorios, que son aquellos que están presentes solo en algunas cepas y que además son inestables. Las reordenaciones cromosómicas son la principal causa de las variaciones del cariotipo y tienen un papel importante en la evolución de los hongos fitopatógenos, ya que pueden ser un mecanismo para la generación de nuevas cepas más virulentas. Los cromosomas accesorios son también una importante fuente de polimorfismos en el cariotipo. La transferencia horizontal de cromosomas (HCT, por sus siglas en inglés) podría ser una herramienta esencial para el intercambio genético y la evolución genómica de los hongos. Los hongos fitopatógenos sufren extensas reordenaciones cromosómicas durante los ciclos reproductivos sexuales y asexuales. Estas reordenaciones cromosómicas ocurren mediante mecanismos aún desconocidos, pero poseen muchas ventajas evolutivas, ya sea en términos de adaptación, especiación, modificación o expansión del rango de huéspedes o anfitriones, o en incrementar la virulencia.

Siglas de Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas. Centro de investigación mixto de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y el Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA/CSIC), que se ha integrado como Centro Nacional-INIA en el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Creado en 2009. Tiene su sede en el Campus de Montegancedo de la UPM (Pozuelo de Alarcón, Madrid). Su misión es llevar a cabo investigación fundamental y estratégica dentro del ámbito de la biología vegetal y de los microorganismos que interaccionan con las plantas. Ha recibido la acreditación como Centro de Excelencia Severo Ochoa por la Agencia Estatal de Investigación de España.

1. Mezcla de cebadores de composición nucleotídica similar. Cada cebador de la mezcla es un oligonucleótido compuesto de un número idéntico de nucleótidos y tiene una secuencia nucleotídica básica en común con el resto de los componentes de la misma, pero difiere en ciertas posiciones (conocidas en inglés como variable, degenerate o redundant positions). Tal mezcla es necesaria para amplificar una región genómica específica, cuya secuencia nucleotídica se ha deducido a partir de la secuencia de aminoácidos conocida de la proteína, pues un mismo aminoácido puede estar codificado por más de un triplete o codón (como es el caso de la fenilalanina y la tirosina que disponen de dos codones sinónimos, y de la isoleucina que dispone de tres, como ejemplos). 2. Por extensión, cualquiera de los cebadores individuales que componen la mezcla anterior.

1. Veces que se ha secuenciado teóricamente un nucleótido de un inserto en la genoteca genómica. Cuanto mayor sea el número de fragmentos clonados de ADN que se secuencian, tanto mayor será la cobertura. 2. Cantidad de veces que un segmento genómico está representado en la genoteca. 3. (depth coverage). Número de veces que una porción del genoma es secuenciada en una reacción de secuenciación. Frecuentemente expresado como profundidad de lectura y numéricamente como 1X, 2X, 50X, 100X, etc. 4. Cantidad o porcentaje abarcado por una cosa o una actividad. 5. Extensión territorial (internacional, nacional, regional, municipal o local) que abarcan diversos servicios y competencias, especialmente los de Sanidad Vegetal y los de telecomunicaciones. 6. Conjunto de medios técnicos y humanos que hacen posible una información.

Conjunto de herramientas de alto rendimiento para la asignación de términos de ontología génica a genes o proteínas mediante análisis de similitud de secuencias. Basado en el motor de alineamiento de secuencias de proteínas y ADN DIAMOND, cuya velocidad es de dos a cuatro órdenes de magnitud mayor que la de BLAST, D2GO posibilita la anotación funcional rápida y eficiente de conjuntos de datos a gran escala; por ejemplo, sus desarrolladores documentan la asignación de dos millones de términos GO a cerca de 130.000 proteínas en menos de 13 min en un ordenador portátil estándar. El procedimiento consiste en la transferencia de términos de ontología génica desde secuencias previamente anotadas en la base de datos no redundante del NCBI hacia las secuencias en análisis. Permite la identificación rápida de agentes patógenos y genes asociados a enfermedades de vegetales directamente en campo o laboratorio, incluso con recursos informáticos limitados. Se usa frecuentemente en Fitopatología para el análisis comparativo de secuencias obtenidas por secuenciación genómica o metagenómica. Este programa es de código abierto y uso gratuito.

Término que agrupa a cualquier elemento genético que se mueve entre células, como islas de patogenicidad (en inglés PIs), integrones, ICEs, y plásmidos, entre otros. Las IS, y otros elementos transponibles, permiten acelerar la evolución de los organismos mediante la generación de diversos tipos de cambios genéticos en el genoma del huésped o anfitrión, siendo lo más frecuente la inactivación génica por inserción física del elemento. Entre otros cambios genéticos, las IS también pueden dar lugar a cambios de expresión génica, ya que diversas IS poseen promotores activos dirigidos hacia el exterior del elemento o terminadores de la transcripción, así como favorecer reorganizaciones genómicas (inversiones, deleciones, traslocaciones, inserción de plásmidos o islas, etc.) mediante recombinación homóloga entre dos copias de una IS.

1. Comportamiento de una prueba con respecto a la reacción cruzada con otros patógenos diferentes (no objetivos o dianas), como organismos estrechamente relacionados o contaminantes o huéspedes sanos o vectores no portadores. Capacidad de una prueba para no detectar un patógeno o analito en una muestra cuando no está presente. 2. Capacidad de una prueba de detectar un analito o secuencia genómica que es propia del microorganismo buscado, y excluye a todos los demás microorganismos conocidos que pudieran dar una reacción cruzada y huéspedes sanos o vectores no portadores.

Rama de la Genética que estudia los aspectos moleculares de los mecanismos genéticos y la regulación genética de los procesos metabólicos. Estudia la herencia y la variación a nivel molecular. Se centra en el flujo y la regulación de la información genética entre el ADN, el ARN y las proteínas. Sus subcampos son genómica, proteómica, transcriptómica y metabolómica.

1. Banco de genes. 2. En agronomía, colección de fragmentos de ADN clonados en diversos vectores que incluye todo el genoma o la mayor parte de un organismo (genoteca genómica) o de los ADNc de doble hebra que corresponde a sus ARNm (genoteca de ADNc). En general, colección de clones cada uno de los cuales contiene un vector al que se le ha insertado un fragmento de ADN, derivado del ADN o el ARN totales de la célula o tejido. Con el tamaño suficiente, la colección de clones debería contener, teóricamente, todas las secuencias existentes en la fuente original de ADN. Es posible buscar en una genoteca un clon determinado, con un fragmento de ADN de interés, mediante métodos sensibles de detección capaces de detectar dicho fragmento entre millones de clones diferentes.

Inserción de una molécula de ADN (como un plásmido, un elemento transponible, una isla genómica o un virus) en el ADN cromosómico de un huésped o anfitrión tras la infección, normalmente mediada por enzimas codificadas por la molécula de ADN que se inserta.

Aplicación holística de técnicas y algoritmos que incluyen: aprendizaje automático, aprendizaje profundo, visión por ordenador o computadora y procesamiento del lenguaje natural, para diversas aplicaciones. Programa de ordenador diseñado para realizar determinadas operaciones que se consideran propias de la inteligencia humana, como el autoaprendizaje, el análisis de secuencias y mutaciones, la posible función de genes, el diseño de nuevas moléculas con acción plaguicida o antibiótica, la identificación de patógenos tras secuenciación masiva de muestras, o la navegación automática de vehículos aéreos o terrestres utilizados en teledetección o en agricultura de precisión o masas forestales, entre otras aplicaciones. Se trata de una combinación de algoritmos planteados con el propósito de diseñar y producir dispositivos compactos que presenten las mismas o mayores capacidades que el ser humano. Actualmente el ChatGPT-5 es el más utilizado, aunque se prevén sucesivas actualizaciones. Como en otras áreas, la inteligencia artificial está aplicándose cada vez más en el ámbito de la Fitopatología, por ejemplo en la detección, diagnóstico, identificación, prospecciones y encuestas y control o manejo de enfermedades de plantas cultivadas y de masas forestales. Actualmente es un creciente campo interdisciplinar entre las ciencias agrarias y forestales, la informática y la estadística, con aplicaciones en investigación, agricultura de precisión y protección vegetal, incluyendo la forestal. La inteligencia artificial junto con aplicaciones (app) móviles basadas en fotografías, análisis aéreo/satelital, robótica y metagenómica, posibilita: i) detectar y diagnosticar agentes fitopatógenos a partir de imágenes, bioseñales o datos o señales moleculares o bioquímicas o identificar síntomas o signos, mediante análisis de imágenes digitales; ii) predecir brotes de enfermedades y ajustar a modelos epidemiológicos espaciales y temporales, mediante datos climáticos, edáficos y de macrodatos (big data) en agricultura y silvicultura/selvicultura obtenidos por sensores; iii) asistir en la detección biológica, serológica o de amplificación molecular, por la interpretación rápida de síntomas, reacciones serológicas, de amplificación molecular o de datos de secuenciación o de biosensores terrestres o aéreos, para la identificación de patógenos; y iv) establecer y optimizar estrategias específicas de control fitosanitario en agricultura y selvicultura o silvicultura, mediante la recomendación de tratamientos concretos. Ejemplos concretos actuales son las aplicaciones con teléfonos móviles, mediante las cuales el agricultor o silvicultor fotografía síntomas o signos y recibe un diagnóstico instantáneo de la posible enfermedad causal (como ejemplos la aplicación móvil Plantix de origen alemán; PlantVillage Nuru, y Agrio, de EE. UU. y otras muchas actualmente disponibles), y algunas de ámbito más local en España (como PlantHome, especializada en jardines, IFAPA Guía especializada en cultivos de invernadero, SatAgro, AgroNews Neiker para agricultores y forestales, etc.), y otras de ámbito europeo como Plantvoice® de origen italiano, que consta de un sensor + aplicación (app) que analizan la savia para conocer el estado fisiológico de la planta en tiempo real o Blue River Technology (John Deere), con visión por ordenador/computadora para manejo remoto, o incluso la aplicación Trace Genomics/Miraterra, de EE. UU. y Canadá, para diagnóstico del suelo mediante metagenómica. Otros sistemas más complejos integran, además de la telefonía móvil, el uso de drones y sensores inteligentes con visión por ordenador o computadora, para detectar precozmente focos de infección en cultivos o masas forestales.

Acrónimo del catalán Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries. En español castellano, Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentarias. Empresa pública de la Generalitat de Catalunya/Generalidad de Cataluña, adscrita al Departamento de Agricultura, Ganadería, Pesca, Alimentación y Medio Natural y sujeta al derecho privado, creada en 1985 y posteriormente modificada en 2009. Procede de la transferencia del Centro Regional de Investigación y Desarrollo Agrario de Cataluña y Baleares (CRIDA-04) del INIA a la Generalitat de Catalunya en 1984. Actualmente cuenta con 10 Centros y Estaciones Experimentales propios y siete consorciados, que juntos constituyen el sistema corporativo del IRTA, repartidos en 28 ubicaciones, además de su sede central en Barcelona. Poseen actividad relacionada con la Fitopatología en: la Estación Experimental de Lérida/Lleida, la Estación Experimental del Ebro en San Carlos de la Rápita (Tarragona), el Centro de Cabrils en El Maresme (Barcelona), el Centro Mas Bové (Tarragona), el Centro de Alcarrás (Lérida/Lleida) y la Estación Experimental de El Prat de Llobregat (Barcelona). Por otra parte, los centros concertados del IRTA, con actividad relacionada con Fitopatología y Biotecnología Vegetal son: el Centro de Investigación Agrigenómica (CRAG) de Barcelona, el Centro de Nuevas Tecnologías y Procesos Alimentarios (CENTA) de Monells (Gerona/Girona), la Estación Experimental Mas Badia de La Tallada d’Empordà (Gerona/Girona), el Centro de investigación en Agrotecnología (CERCA) de Lérida/Lleida y el Centro de Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales (CREAF) de Bellaterra (Barcelona). Sus departamentos de Producción Vegetal realizan actividades de Protección Vegetal y Biotecnología.

Acrónimo de Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias, entidad autónoma de la Generalidad Valenciana/Generalitat Valenciana, con personalidad jurídica propia, creada por la Generalitat Valenciana en 1991. Procede de la transferencia del Centro Regional de Investigación y Desarrollo Agrario de Levante (CRIDA-07) del INIA a la Generalitat Valenciana en 1984. Este Centro, a su vez, fue heredero de otras instituciones fundadas en 1868. Su sede está en Moncada (Valencia) y posee un Centro específico de Protección Vegetal y Biotecnología, pero en otros Centros (Citricultura y Producción vegetal, Genómica y de Tecnología posrecolección) y Estaciones Experimentales del Instituto, también se desarrollan actividades de Fitopatología y Mejora genética de la resistencia frente a patógenos. Constituye la sede actual de dos laboratorios de Referencia del Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación para diagnóstico de Bacterias y de Virus, viroides y fitoplasmas de especies leñosas, fresa, patata y boniato, que además fueron miembros de la red RELAB.

Proceso de conversión de los valores brutos de una prueba para cada muestra problema en unidades de actividad respecto al estándar o estándares de trabajo. Los valores normalizados se pueden expresar de muchas maneras, como en porcentaje respecto al valor de un control positivo (como en una prueba ELISA), o como una concentración o título de un analito derivado de una curva estándar, o como un número de copias genómicas de la diana también derivadas de una curva estándar de valores Ct (umbral del ciclo) para PCR en tiempo real. Es una buena práctica incluir estándares de trabajo (o por lo menos una muestra razonablemente bien caracterizada) en todas las realizaciones durante el desarrollo y validación de la prueba, ya que esto permite una normalización de los datos, lo cual proporciona un medio válido para la comparación directa de los resultados entre las distintas ejecuciones de una prueba. Los sistemas automáticos de análisis permiten calcular y obtener estos datos mediante una curva estándar, o bien obtener el número del ciclo a partir del cual se está excediendo el umbral de ciclos, como en la PCR en tiempo real.

Forma común abreviada de referirse coloquialmente a diversas esferas emergentes de la biología molecular, dedicadas al estudio de todos los componentes de una determinada clase dentro de un sistema biológico dado, con ayuda de herramientas automatizadas de análisis a gran escala, como las denominadas genómicas (genomics) y metagenómicas (metagenomics), las metabolómicas (metabolomics), proteómicas (proteomics), y transcriptómicas (transcriptomics), entre otras.

Conjunto de genes presentes en los genomas secuenciados de todas las cepas de una misma especie o de un grupo relacionado de organismos. Representa la diversidad genética total de esa especie. Esta definición de pangenoma, denominada “pangenoma de presencia-ausencia” (presence–absence variation pangenome), es la más común en la literatura científica, aunque algunos especialistas en la disciplina de Pangenómica definen tres tipos de pangenoma, que implican diferencias en la representación del mismo y en su inclusión de genes y secuencias no codificantes. El pangenoma se divide en dos componentes principales: i) genoma central o núcleo, que representa a los genes que están presentes en todas las cepas y por estar conservados son esenciales para las funciones básicas de la especie; y ii) genoma accesorio o dispensable, que representa los genes que están presentes únicamente en algunas cepas. Estos genes diferenciales suelen estar relacionados con la adaptación al ambiente, resistencia a antibióticos, o mecanismos de patogenicidad, pero también suelen incluir secuencias típicas de fagos, plásmidos y otros elementos genéticos móviles. La importancia del pangenoma en Fitopatología es clave, ya que permite entender la diversidad genética de los patógenos y su interacción con las plantas anfitrionas u hospedadoras. Permite: i) conocer la variabilidad genética de los patógenos e identificar genes que están presentes solo en algunas cepas de un patógeno, como genes de virulencia, efectores, o de resistencia a plaguicidas, fundamental para comprender por qué ciertas cepas son más agresivas o difíciles de controlar que otras; y ii) entender la coevolución planta-patógeno, al permitir estudiar cómo los genes de los patógenos evolucionan para evadir los mecanismos de defensa de las plantas. Así, algunos genes de efectores pueden perderse por deleción o acumular mutaciones que alteren su secuencia para evitar ser detectados por genes de resistencia en las plantas. El conocimiento de qué genes del pangenoma están implicados en la infección, permite diseñar estrategias para mejorar la resistencia e identificar dianas moleculares para mejorar genéticamente cultivos determinados mediante edición genética o cruzamientos dirigidos. La identificación de los genes únicos y accesorios favorece el desarrollo de métodos, técnicas de detección y reactivos específicos de detección y diagnóstico para identificar cepas nuevas, más virulentas o resistentes. El estudio del pangenoma puede mostrar cómo una población patógena cambia con el tiempo, ayudando a predecir posibles brotes o fallos en el control basado en resistencia genética. Como ejemplo concreto, en el hongo fitopatógeno Magnaporthe oryzae (causante del añublo del arroz), el análisis del pangenoma ha permitido identificar genes de efectores que determinan si una cepa puede infectar a ciertas variedades de arroz y ello ha sido clave para el diseño de programas de mejora genética más eficaces. El pangenoma se puede representar, de forma básica, como una lista de genes presentes o ausentes en cada cepa o individuo, mediante una matriz. Como segundo tipo de pangenoma, denominado “secuencia representativa del pangenoma” (representative sequence pangenome), también puede expresarse como una concatenación de genomas completos o sus secuencias representativas, lo que es útil para análisis comparativos. El tercer tipo, denominado “pangenoma gráfico” (pangenome graph o graphical pangenome), integra múltiples secuencias genómicas de organismos de la misma población, especie o género en un único genoma de referencia.

Forma más utilizada actualmente para representar pangenomas. 1. (variation graph or sequence graph). Estructura que representa todas las secuencias genómicas (genes, variantes, inserciones, deleciones, etc.) presentes en una población o especie determinada, organizadas en un grafo donde los nodos representan fragmentos de ADN y los arcos o bordes, conectan estos fragmentos según las distintas posibles secuencias que pueden existir en diferentes individuos. Se trata una de representación computacional del conjunto completo de la variación genética dentro de una especie (o grupo de organismos relacionados), que utiliza una estructura de grafo, en lugar de una secuencia lineal usual. Las herramientas más comunes actualmente, aunque en constante evolución y por tanto, aunque en riesgo de quedar obsoletas o superadas por otras, son: i) kit de herramientas de grafos de variación (VG Toolkit); ii) minigrafo / minigrafo-cactus (minigraph / minigraph-cactus); iii) constructor de grafos de pangenoma (pangenome graph builder, pggb); y iv) ensamblaje gráfico de fragmentos (graphical fragment assembly, gfa). 2. Grafos de de Bruijn coloreados (colored de Bruijn graphs). Este tipo es una extensión del grafo de de Bruijn tradicional, donde cada nodo (kámeros o k-mer) está «coloreado» para indicar en qué genomas o muestras están presentes. Los «colores» no son colores literales, sino etiquetas que indican la procedencia. El grafo de de Bruijn resulta muy útil para representar grandes conjuntos de genomas bacterianos.

Análisis de las variaciones en la longitud de los fragmentos de restricción que se generan entre genotipos distintos y que son producidas por cambios en los lugares de reconocimiento de las endonucleasas. La técnica está actualmente en desuso debido a la posibilidad de secuenciación genómica a precios cada vez más económicos.

Técnica para el silenciamiento de genes de la planta mediante interferencia de ARN mediada por secuencias de pequeño tamaño de ARN (generalmente entre 20 y 32 nt). Constituye un avance en el campo que explora el uso de vectores virales para mejorar las características agronómicas de los cultivos, mediante el uso de un virus vegetal benigno o desarmado (virus modificado, al que se ha eliminado el material genético que causa la enfermedad, para convertirlo en vehículo que transporte la secuencia de ARN que se quiere introducir en un organismo). Así se transportan moléculas cortas de ARN a las plantas, desencadenando un proceso de interferencia por ARNi (RNAi) para silenciar genes de manera específica, impidiendo que la información de un gen se traduzca en una proteína. Este enfoque mejora la eficiencia en la reducción de la expresión de genes diana en las plantas y abre nuevas vías para la mejora de cultivos, incluida la de su resistencia a patógenos, la genómica funcional y la agricultura sostenible, basada en la tecnología de vectores virales. Esta tecnología se ha demostrado eficaz, en condiciones experimentales, para inducir la floración y acelerar el desarrollo de variedades mejoradas, modificar la arquitectura vegetal para facilitar la adaptación a la mecanización, mejorar la tolerancia a la sequía y producir metabolitos beneficiosos para la salud humana, entre otras aplicaciones con posibilidad de uso a escala industrial.

Aquel que posee un genoma dividido en varios segmentos encapsidados en partículas independientes o separadas. Se considera que, para lograr la infección, todas las partículas deben entrar en la misma célula anfitriona; sin embargo, hay evidencias que apoyan que, al menos para el virus del bronceado del tomate (TSWV, Orthotospovirus tomatomaculae), se podría producir un ciclo de infección productivo aunque los diferentes segmentos infecten distintas células. Cada segmento no necesariamente se expresa de manera idéntica, lo que da lugar a lo que se conoce como fórmula genómica Son muy comunes en plantas, como por ejemplo los de los importantes géneros: Alfamovirus, Bromovirus, Cucumovirus, Ilarvirus o Nanovirus.

Modificación genética de una planta receptora con un gen o genes de otra planta donante, con la que es sexualmente compatible. Las plantas producidas por cisgénesis pueden albergar uno o más cisgenes, pero no contienen ningún transgén. La denominación fue propuesta por los biotecnólogos para describir la modificación genética de un organismo receptor de un gen, que proviene de otro organismo sexualmente compatible. Esta técnica de biotecnología molecular se aplica en agricultura y selvicultura para la reproducción y mejora de plantas, y difiere de la transgénesis en la medida que no se hacen modificaciones o inserciones de genes entre organismos no sexualmente compatibles. La posible desregulación de la cisgénesis ha sido muy bien recibida por la comunidad científica y el sector de la producción agraria de la UE.

Siglas del inglés. En español, repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas. Son familias de secuencias o locus de ADN que contienen repeticiones cortas de secuencias de bases y están presentes en arqueas y bacterias. Estas secuencias contienen fragmentos de ADN de elementos genéticos móviles, como virus y plásmidos, que han invadido a la célula y son utilizados para detectar y destruir el ADN invasor en nuevos ataques de elementos similares, por lo que juegan un papel clave en los sistemas de defensa celulares. Actualmente forman parte de la tecnología conocida como CRISPR/Cas9 que, de forma específica y muy efectiva, permite modificar los genes dentro de los organismos vivos al alterar secuencias genéticas para modificarlos o tratar enfermedades genéticas. Esta innovadora herramienta puede ser ajustada para reconocer y cortar y pegar secuencias cortas de ADN, lo que la ha convertido en la técnica de edición genética más eficiente desde la década de 2010. Actualmente, CRISPR/Cas12, y variantes cómo Cas12a, puede cortar el ADN en lugares más específicos que Cas9, de manera más precisa y con menos efectos secundarios no deseados y puede ser utilizado en una gran variedad de organismos y sistemas biológicos para investigación genética, desarrollo de terapias génicas, mejora de genética de cultivos agrícolas y en la lucha contra enfermedades.

Estudio de las características de un patógeno para determinar su situación taxonómica y proponer su nombre científico y si no estuviera descrito, estudiar y publicar con detalle sus características y anotar su genoma tras aislarlo en cultivo puro (bacterias, hongos y oomicetos) o purificarlo (fitoplasmas, virus y viroides). Actualmente existen nuevas posibilidades, frente al cultivo o purificación previas,

Sigla del español.

La tecnología de edición de genes CRISPR/Cas9 hace posible la mejora de variedades vegetales sin la introducción de elementos foráneos. La edición de genes en plantas a menudo requiere una etapa inicial de transformación genética para introducir los elementos del sistema (ARN guía, ARNsg y proteína Cas9) y su posterior eliminación en la siguiente generación. Esto supone una limitación en especies para las que no se han desarrollado protocolos eficientes de transformación genética o con largos tiempos de generación, como algunas plantas leñosas. Actualmente, se están desarrollado métodos alternativos que no requieren transformación estable, mediante el uso de protoplastos o embriones inmaduros. También se han desarrollado sistemas de edición compuestos únicamente por proteínas o complejos ARN-proteína que permiten editar el genoma sin el uso de ADN recombinante. La tecnología CRISPR/Cas9 y Cas12 y sus variantes se está utilizando para generar plantas resistentes a estreses tanto abióticos como bióticos.