“The Barcode of Life”. Identificació d’espècies a partir d’un codi de barres d’ADN: estat actual del tema i exemple d’aplicació

Abstract

L’any 2003, Paul Hebert va proposar un sistema per poder identificar espècies de manera ràpida i senzilla a partir d’una regió d’ADN curta i estandarditzada, anomenada “DNA barcode” (Hebert et al., 2003). La idea era utilitzar aquestes seqüències de forma anàloga als codis de barres dels productes comercials, de manera que la informació de les seqüències es contrastaria amb una base de dades per tal de poder identificar-les. Posteriorment apareix el projecte “Barcode of Life”, amb l’objectiu principal de crear una base de dades per a la totalitat dels organismes existents a fi de promoure l’ús del DNA barcoding. Les regions estàndards que s’empren són diferents en funció del grup d’organismes d’interès. Així, per a la majoria d’espècies animals s’utilitza un fragment del gen codificant per a l’enzim citocrom oxidasa (COI) dels mitocondris (Hebert et al., 2003), mentre que en el cas dels organismes vegetals, el CBOL (2009) recomana utilitzar els gens cloroplàstics que codifiquen per a la ribulosa-bifosfat carboxilasa (rbcL) i per a la maturasa K (matK), combinant ambdós locus. La identificació d’espècies és una part fonamental per a reconèixer i descriure la biodiversitat. Tradicionalment, la identificació es basava en diagnòstics morfològics. Només els taxònoms experts i els tècnics entrenats podien identificar els diferents taxons acuradament, ja que es tracta d’una activitat que requereix habilitats especials, adquirides amb anys d’experiència. Com que l’interès per la biodiversitat ha augmentat principalment en camps com l’ecologia, la biologia evolutiva i l’agricultura, també ha augmentat la importància per identificar de forma més precisa les diferents espècies. No obstant això, el nombre de taxònoms s’ha reduït dràsticament (Jinbo et al., 2011), i en conseqüència es requereixen nous mètodes per a que els no experts puguin identificar les espècies. Un dels mètodes més prometedors com alternativa a l’ús de dades morfològiques és l’anàlisi molecular. Els avanços en les tecnologies de seqüenciació d’ADN han permès als investigadors estudiar la biodiversitat, de manera senzilla, amb un relatiu baix cost i amb anàlisis genètics ràpids. Per exemple, permet estudiar la composició biològica de mostres ambientals com l’aigua, es sòl, el contingut digestiu, etc. (Baird et al., 2011), determinar la identitat taxonòmica dels essers vius i la seva diversitat (Ardura et al., 2013) o identificar espècies críptiques (van Nieukerken et al., 2012). Aquest progrés en biotecnologia, i la pròpia crisi de taxònoms, han jugat un paper important en la creació del projecte Barcode of Life.