Diccionario

Tecnología de secuenciación basada en una serie de nuevas plataformas de secuenciación de alto rendimiento o nueva generación capaces de generar paralelamente, y de forma masiva, la secuencia de millones de fragmentos de ADN en un único proceso de secuenciación. Esto eleva significativamente el rendimiento a un menor coste y con ventajas significativas respecto a los sistemas convencionales. Esta tecnología permite la secuenciación de todo el genoma de un microorganismo, o de partes muy representativas del mismo, o de la mayoría de los que están presentes en una muestra vegetal (cultivables y no cultivables, patógenos o saprofitos) y sirve tanto para la detección de microorganismos ya conocidos, como de otros no descritos previamente. Como ejemplo, la tecnología de la plataforma de Oxford Nanopore es portátil y puede secuenciar ADN o ARN aislados de tejidos de plantas conteniendo microorganismos patógenos y saprofitos (bacterias, hongos, oomicetos, virus, viroides o nematodos, o infecciones mixtas de varios patógenos distintos), identificar a los patógenos por las secuencias que se obtienen automáticamente y tras un análisis bioinformático complejo, proporcionar información sobre la identidad de todos los microorganismos presentes. La significativa reducción del coste económico de este tipo de tecnologías hace posible ampliar su uso, incluso por compañías o laboratorios privados, que ofertan estos análisis de muestras. Las técnicas HTS han demostrado ser una herramienta muy valiosa en la identificación de mezclas de genotipos dentro de una sola planta. Con la ayuda de esta tecnología, se facilitará el estudio de las interacciones entre diferentes microorganismos, desvelando nuevos hábitats, mecanismos de patogénesis y de desarrollo de enfermedades. También podrá usarse para el estudio de interacciones planta-patógeno-vector a través de análisis transcriptómicos o para estudios de mecanismos de resistencia, que al final podrían conducir al desarrollo de nuevas herramientas de control.

Cebador utilizado en secuenciación masiva, que se une a los extremos 5´ y 3´ de cada fragmento de ADN en una genoteca de secuenciación. Actúa en la amplificación y secuenciación del ácido nucleico adyacente.

Aquella utilizada en secuenciación masiva que consiste en la generación de copias in situ de una molécula específica de ADN en un soporte sólido cubierto de cebadores.

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.

Método de detección de agentes patógenos (transmisibles por inoculación mecánica, injerto, cuscuta o vectores), presentes en una muestra asintomática de la que se desea conocer su estado sanitario, o en aquella sintomática que se desea diagnosticar e identificar a su agente o agentes causales o asociados a los síntomas. Los ensayos biológicos más populares son la inoculación de plantas indicadoras herbáceas por inoculación mecánica o la de plantas indicadoras leñosas por injerto de inoculación. Son sensibles y frecuentemente constituyen la única forma de demostrar la patogenicidad y estimar la virulencia de agentes no cultivables. Pero precisan de instalaciones adecuadas, sofisticadas y costosas para favorecer la expresión de síntomas y evitar la contaminación exterior por vectores, y son lentos ya que precisan de días (en plantas indicadoras herbáceas) y meses o años en plantas leñosas. Hoy día están en desuso por la carencia de personal especializado, su alto coste y lentitud diagnóstica, y por la irrupción de métodos serológicos, de hibridación, amplificación molecular y de secuenciación masiva, que los van sustituyendo. No obstante, durante muchos decenios han constituido la prueba más sensible y única de conocer el estado sanitario para certificar plantas y semillas. 2. (biological test). Medida estimada de la concentración o potencia de acción de una sustancia mediante su efecto en células o tejidos vivos y en Patología vegetal muy utilizada para evaluar la virulencia. 3. (biological assay). Cualquier método, prueba o test, in vivo o in vitro, que implique experimentos en organismos vivos o sus tejidos.

Denominación común, aunque parcial e incompleta, del conjunto de pruebas o técnicas utilizadas para analizar marcadores biológicos en el genoma y proteoma de plantas, patógenos y artrópodos y cómo sus células expresan sus genes como proteínas. Las más utilizadas son de hibridación ADN-ADN, análisis de huellas genéticas (ADN fingerprinting), reacción en cadena de la polimerasa convencional o en tiempo real, RFLP, RAPD o secuenciación masiva de ADN.

Subsecuencia corta de una secuencia de ADNc, que resulta de una única reacción de secuenciación terminal de un ADNc clonado. Los EST son fragmentos cortos, debido a las limitaciones de las técnicas de secuenciación utilizadas, y suelen contener bastantes errores, aunque han sido instrumentales para el descubrimiento de genes expresados en eucariotas. En el NCBI (National Center for Biotechnology Information o Centro Nacional para la Información Biotecnológica) existe una base de datos exclusiva para ESTs, aunque su utilidad es cada vez menor debido a la proliferación de estudios de secuenciación masiva de transcritos.

Vocablo inglés, también utilizado comúnmente en español. Se refiere al conjunto de procedimientos o pruebas biológicas con una serie o gama de plantas indicadoras, normalmente leñosas inoculadas por injerto, para detectar la presencia de agentes patógenos transmisibles por injerto del material vegetal analizado (algunas bacterias, entre ellas todos los fitoplasmas, micoplasmas entre ellos los espiroplasmas, algunos hongos y oomicetos, virus y viroides). El término también incluye a las pruebas biológicas con una serie de plantas indicadoras herbáceas inoculadas mecánicamente. El procedimiento general consiste en tomar material de una planta problema a analizar y transferirlo por injerto o inoculación mecánica a otra planta (denominada indicadora) que desarrollará, tras un período de tiempo variable, síntomas más o menos característicos del patógeno buscado, caso de estar presente. Normalmente, las plantas inoculadas son mantenidas en las condiciones más apropiadas para la expresión de la infección. La manifestación de síntomas sucede en días en el caso de plantas indicadoras herbáceas, pero en los indicadores leñosos transcurren generalmente meses. El método es muy sensible pues permite la multiplicación del patógeno inoculado por injerto en la planta indicadora hasta provocar síntomas. Se ha realizado extensivamente durante décadas para selección sanitaria en la práctica totalidad de cultivos leñosos y algunos herbáceos como la fresa, antes de la aplicación de otras tecnologías como las serológicas ELISA, la hibridación o la amplificación molecular por PCR en tiempo real o la secuenciación masiva. Posibilita la detección de agentes patógenos transmisibles por injerto, aún de los de etiología desconocida, razón por la que se continúa utilizando en algunos casos específicos y países. Actualmente es habitual simultanear pruebas sensibles y específicas de laboratorio (por ejemplo, se usa la inmunoimpresión-ELISA con anticuerpos monoclonales o RT-PCR en tiempo real, para detección fiable del virus de la tristeza de los cítricos, Closterovirus tristezae o Citrus tristeza virus-CTV, sustituyendo a la clásica planta indicadora de lima mexicana). Así, se logra reducir el uso de plantas indicadoras que resulta lento, caro, no suficientemente específico y precisa personal especializado para la lectura de síntomas y espacio de invernadero o cámara climática para la realización de las pruebas. No obstante, constituye una prueba definitiva, y frecuentemente única, para demostrar la patogenicidad y valorar la agresividad de un agente patógeno en distintos huéspedes o anfitriones. 2. En ocasiones, se utiliza el término para referirse de modo amplio a una serie de pruebas, no solamente de inoculación en plantas indicadoras, para conocer el estado sanitario de una planta o sus productos (bulbos, semillas, tubérculos, etc.) a modo de cribado.

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.

Denominación común de la enfermedad transmisible por injerto que genera en cultivares de manzano sensibles, ramos anormalmente flexibles que confieren al árbol un porte llorón. Aunque su causa permanece no determinada tras secuenciación masiva, el agente causal potencial de ARW se reduce a varias secuencias homólogas a las proteínas retrovirales, proteínas que interactúan con Geminivirus y Tobamovirus, así como secuencias homólogas al género Phlebovirus. Actualmente, algunos autores han asociado esta enfermedad con la infección por el fitoplasma ‘Candidatus Phytoplasma mali’, también asociado a la proliferación del manzano.

Ensayo o experimento que se hace con organismos vivos. En Fitopatología habitualmente constan de ensayos sobre plantas indicadoras (incluyendo las cultivadas in vitro), hojas, flores o frutos desprendidos y manifestación de reacción de hipersensibilidad para bacterias (generalmente en hojas de tabaco), con fines de detección, diagnóstico o identificación de agentes patógenos. Los ensayos biológicos fueron los primeros en ser utilizados para el diagnóstico de virus, viroides y algunas especies bacterianas. Permiten detectar agentes patógenos, transmisibles por inoculación mecánica, cuscuta, injerto o vectores, de una planta donante problema a otra receptora sensible de la misma especie o de distinta. Las pruebas o bioensayos basados en inoculación por injerto son las más empleadas en plantas leñosas, y se basan en el establecimiento de conexiones citoplasmáticas, generalmente entre plantas de especies compatibles. Esto permite el paso de los agentes patógenos transmisibles por injerto desde la planta infectada a la planta sana. Se utilizan plantas indicadoras sensibles a la infección de una amplia gama de patógenos y que produzcan síntomas característicos. En el caso de algunas enfermedades, cuya etiología no ha podido ser aún determinada, la inoculación en distintas especies indicadoras es uno de los métodos de diagnóstico y detección disponible. La inoculación por injerto es todavía el método de inoculación biológica más utilizado para el diagnóstico de numerosas virosis de fresa, pequeños frutos, frutales, cítricos y vid, principalmente de aquellos agentes patógenos que permanecen con etiología desconocida. Los bioensayos, aunque de manera cada vez más reducida debido a su alto coste, duración y otros inconvenientes, continúan utilizándose en programas de certificación, debido a su simplicidad (aunque precisan sofisticadas instalaciones y personal experto) y polivalencia (posibilidad de detectar varios agentes patógenos, como virus, viroides y algunas bacterias, en un mismo huésped y ensayo). Las limitaciones de los métodos biológicos son el largo período de incubación (días para indicadores herbáceos y meses para leñosos) necesario para la expresión y observación de los síntomas por personal experto, el coste que implica el mantenimiento de invernaderos en condiciones controladas y los resultados a veces erráticos, debidos a interferencias entre varios agentes patógenos que pueden coinfectar una misma planta. Aún con estas limitaciones, los métodos biológicos son fiables y sensibles (se basan en la multiplicación del patógeno hasta provocar síntomas en huéspedes sensibles) y se continúan utilizando en programas de cuarentena y en estudios básicos, ya que son imprescindibles para valorar el poder patógeno y la agresividad en un determinado huésped. Paulatinamente, serán sustituidos por otros métodos, especialmente por la secuenciación masiva. 2. Los métodos de prueba biológica también describen experimentos estandarizados que determinan la toxicidad de una sustancia o material evaluando su efecto en los organismos vivos, frecuentemente en animales experimentales, sus tejidos cultivados in vitro, o plantas. Se realizan como un medio para establecer una relación causal entre el efecto biológico y la sustancia o material que se está probando.

Ensayo utilizado en virología para diagnóstico, detección, comparación e identificación. Se basa en que el genoma de la mayor parte de los virus de plantas está constituido de ARN y durante la replicación viral, se producen moléculas de ARNds como forma replicativa del virus. Se han utilizado patrones electroforéticos de segmentos de ARNds visualizados en geles de acrilamida para diferenciar Closterovirus, para caracterizar aislados del virus de la tristeza de los cítricos (Closterovirus tristezae, Citrus tristeza virus-CTV) y para discriminar plantas de olivo sanas de las infectadas por virus, entre otros ejemplos. Los inconvenientes de este método son su baja sensibilidad y especificidad y la laboriosidad del proceso, que impide su uso a gran escala. Actualmente se utiliza secuenciación masiva para comparar los genomas virales con mayor precisión.

1. Organismo compuesto de una mezcla de tejidos o de células de distintos genotipos, derivados de cigotos diferentes que, sin embargo, representan un solo individuo. Se pueden generar artificialmente por intervención humana o suceder de forma natural por mutación, en la que las células derivan de al menos dos líneas cigóticas genéticamente diferentes (células diploides). 2. Denominación común de fisiopatía que afecta a tomate o cucurbitáceas. 3. Secuencia mezcla de otras, generalmente obtenida tras secuenciación masiva.

Genoma colectivo de los virus presentes en un ecosistema o muestra. Como este tipo de análisis se efectúan mediante secuenciación masiva, representa al conjunto de ácidos nucleicos con características de virus que pueden identificarse mediante análisis metagenómico.

Sigla del inglés.

Sigla del inglés. En español, secuenciación de próxima generación.

Plataforma que puede analizar hasta 100.000 muestras diarias, habitual en la industria farmacéutica o biotecnológica, y que ofrece posibilidades muy interesantes en Fitopatología y Sanidad Vegetal. Para aprovecharlas son necesarios diseños compatibles con las necesidades de análisis de decenas de miles de muestras o especímenes de insectos, o sustratos complejos con artrópodos fitófagos y agentes patógenos junto a organismos saprofitos o beneficiosos. Asimismo, son factores limitantes y críticos el manejo robotizado de muestras y el procesado de la información mediante bases de datos de elevada fiabilidad. Pero, además, la interpretación de los resultados requiere gran experiencia y pericia, tanto en el manejo de secuencias como en Fitopatología y en Taxonomía, así como en técnicas convencionales de identificación. Los requisitos para su validación serán muy complejos y se requerirán nuevas inversiones en infraestructuras y expertos bioinformáticos para el análisis y almacenamiento de datos. Todo ello requerirá colaboraciones internacionales y coordinación para establecer nuevos protocolos, controles, métodos de validación y bancos de datos comunes, para utilizar rutinariamente este tipo de plataformas.