GENALPACA: Análisis transcriptómico de piel para identificar marcadores de mejora genética en la fibra de alpaca

La alpaca (Vicugna pacos) ha jugado un papel importante en el desarrollo de las sociedades andinas desde tiempos ancestrales, ya sea como fuente de alimento o fibra. La fibra de alpaca y sus derivados representan un recurso económico importante para muchas familias y empresas textileras en nuestro país, tan solo en el 2021 la exportación de productos de lana y pelo fino ascendió a US$ 241 millones. Algunas de las características más importantes que afectan el valor comercial de la fibra son la finura de la fibra y su color, entre muchas otras. En el caso de la finura de fibra, se han logrado grandes avances en cuanto a la reducción del diámetro de la misma gracias a programas modernos de mejoramiento genético. Por otro lado, la base molecular del color de la fibra de alpaca aún no es muy bien entendida. Esto impide que los programas de mejoramiento genético sean implementados apropiadamente para esta característica. Sin esta información clave, los criadores deben confiar en apareamientos entre animales reproductores con colores específicos. Lo que no siempre conlleva a obtener los resultados deseados en cuanto a color de fibra. Dado el alto costo de reproductores “puros” y los periodos de gestación largos de la alpaca, esta imprevisibilidad tiene un alto costo monetario y de tiempo para los criadores y la industria alpaquera en general. Aunque se conoce que el color de la fibra de los mamíferos está determinado por la combinación de 2 pigmentos (feomelanina y eumelanina) cuyas rutas metabólicas están altamente conservadas, poco se conoce sobre el caso particular de la coloración en alpacas. Se conoce que al menos unos 300 genes están involucrados en la determinación del color de la fibra en mamíferos. Identificar la base genética (genes y rutas metabólicas involucradas) de la coloración de la fibra de alpaca permitiría la aceleración de los programas de mejoramiento genético para beneficio de la industria alpaquera. Con el propósito de entender la base genética de la coloración de la fibra, y otras características que afectan su calidad, nuestro proyecto propone realizar un estudio transcriptómico de la piel de alpaca. Esto nos proporcionará una visión global de la expresión génica en este tejido, lo que nos permitirá identificar genes y rutas metabólicas involucradas en la determinación de características de valor comercial. Para alcanzar este objetivo, se tomarán biopsias de piel y sangre periférica de al menos 120 alpacas provenientes de la estación experimental PACOMARCA en Puno. Estos animales estarán agrupados de acuerdo a las diferentes características que determinan la calidad de la fibra en alpaca, principalmente color. El material biológico será eventualmente trasladado a los laboratorios de la USMP, donde serán procesados para la extracción de ARN y ADN. Una vez obtenido el ARN total a partir de la biopsia de piel, este será secuenciado usando plataformas NGS (Next-Generation-Sequencing) que permitan obtener información sobre los niveles de expresión génica en dicho tejido. La data transcriptómica será analizada usando pipelines bioinformáticos y usando servidores disponibles en el INIA y/o UNALM. De igual manera, el ADN obtenido a partir de la sangre periférica servirá para el genotipado de los animales de estudio y su comparación con los resultados transcriptómicos. Finalmente, el análisis bioinformático y estadístico permitirá hacer asociaciones entre el color de la fibra de alpaca y la expresión de diferentes genes, isoformas y rutas metabólicas. Los genes identificados podrán ser utilizados como marcadores en programas de mejora genética. Como resultado de nuestro estudio, tanto los criadores como investigadores tendrán una noción más clara de los genes que controlan el color de fibra en la alpaca, y la caracterización del transcriptoma de la piel dará nuevas pistas sobre los principales genes y rutas metabólicas que afectan el color de la alpaca. El mismo razonamiento aplicado a la coloración de fibra puede