Genómica poblacional de E. coca y E. novogranatense en Colombia: Identificando los orígenes genéticos de los cultivos de coca de uso ilícito

Juan Armando Sanchez, Santiago Madriñán, Diego Riaño, Andrés Cortés, Iván Calixto, José Sáenz
2/4/2020

Descripción del problema

Este proyecto busca determinar el origen genético de los cultivares de Erythroxylum presentes en Colombia con particular interés en procesos de hibridación entre Erythroxylum coca (coca boliviana o peruana) y E. novagranatense (coca colombiana), así como las bases genómicas que diferencian los diferentes cultivares de Erythroxylum.

Metodología

Recolección de Muestras.

Las muestras foliares de Erythroxylum fueron recolectadas del arboretum experimental “Pijao” perteneciente a la Dirección Antinarcóticos de la Policía Nacional de Colombia (DIRAN) ubicada en El Espinal, Tolima. Estos ejemplares han sido recolectados alrededor del país durante los últimos 9 años (Coronel Tujano, comunicado personal), principalmente en el Putumayo, Guainía, Caquetá, Magdalena medio y la Amazonía.

Figura 1. Referencia geográfica de los diferentes cultivares recolectados por los oficiales de la Policía Nacional.

Obtención de Variantes Genéticas.

Se estandarizó un proceso de extracción de material genético (ADN total) que proporcionara secuencias de ADN con alto contenido de variación genética. Luego se procesó la información mediante una variedad de software y paquetes estadísticos de uso libre como R, TASSEL, STRUCTURE, entre otros, permitiendo limpiar los datos para análisis bioinformáticos. Para las 45 muestras evaluadas se obtuvieron 16.577 variantes genéticas (SNPs) las cuales han sido analizadas para encontrar patrones de estructura genética y descifrar los procesos de migración dentro de Colombia que han influenciado la composición genética de los diferentes cultivares.

Análisis de genómica y estructura poblacional.

Para comprender cómo las variantes encontradas definían la agrupación de las muestras evaluadas y su relación con la clasificación taxonómica pre-establecida se realizó un análisis de componentes principales (ACP). Luego, para comprender a profundidad cómo estas variaciones genéticas determinan la estructura poblacional de los individuos, realizamos un análisis a través del programa Structure v. 2.3.4. Con esto podemos observar cómo se aglomeran los individuos en los grupos poblacionales previamente definidos.

Resultados (genómica y estructura poblacionales) 

Hemos encontrado evidencia que indica un fuerte proceso de hibridación y migración de las diferentes cultivares de coca a todo lo largo y ancho del país. Los resultados finales están en proceso de documentación y publicación.

Grupo Investigador

  • Juan Armando Sanchez. Profesora titular Departamento de Ciencias Biológicas.Facultad de Ciencias. Universidad de los Andes.
  • Santiago Madriñán. Profesor titular Departamento de Ciencias Biológicas. Facultad de Ciencias. Universidad de los Andes.
  • Diego Riaño, Colaborador externo
  • Andrés Cortés, Investigador postdoctoral
  • Iván Calixto, Investigador postdoctoral
  • José Sáenz, Asistente de investigación, Facultad de Ciencias. Universidad de los Andes
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