Genómica del paisaje

La genómica del paisaje es una de las muchas estrategias utilizadas para identificar relaciones entre los factores ambientales y la adaptación genética de los organismos en respuesta a estos factores, como el clima y el suelo. ^[1] La genómica del paisaje combina aspectos de la ecología del paisaje , la genética de poblaciones y la genética del paisaje . Esta última aborda cómo las características del paisaje influyen en la estructura de la población y el flujo genético de los organismos a lo largo del tiempo y el espacio. El campo de la genómica del paisaje se distingue de la genética del paisaje en que no se centra en los procesos genéticos neutrales, sino que considera, además de los procesos neutrales como la deriva y el flujo genético, los procesos explícitamente adaptativos, es decir, el papel de la selección natural . ^[2]

La genómica de poblaciones utiliza pruebas de valores atípicos para identificar la variación genética, que se basan en la identificación de una alta variación genética en las poblaciones. ^[1] Sin embargo, se pueden detectar formas más sutiles de variación genética en la genómica del paisaje. Además, las pruebas de valores atípicos no tienen como objetivo, ni facilitan la identificación de las presiones de selección del entorno local que causaron la variación genética. ^[1] Por el contrario, la genómica del paisaje tiene como objetivo identificar cambios en el genoma que resultan directamente de factores ambientales locales.

La genómica del paisaje es un campo relativamente nuevo, que ha sido posible gracias a los recientes avances tecnológicos en el mapeo genético. La genómica es el estudio del genoma, también conocido como la colección de todos los genes en un organismo. La genética del paisaje utiliza tecnología capaz de monitorear de 5 a 20 marcadores genéticos a la vez, ^[3] mientras que la tecnología ha avanzado de modo que ahora es capaz de mapear un genoma completo, incluyendo tipos adicionales de marcadores genéticos. La genómica del paisaje analiza marcadores adaptativos, mientras que la genética del paisaje solo analiza marcadores neutrales. ^[3] El campo de la genómica comenzó a crecer en la década de 1970 cuando AM Maxam y W. Gilbert descubrieron una nueva tecnología, ^[4] y continuó avanzando con el ampliamente reconocido Proyecto Genoma Humano . Fue la aplicación de la tecnología y las estrategias utilizadas en genómica a la genética del paisaje lo que creó el campo de la genómica del paisaje. ^[3]

La genómica del paisaje hace uso de varios campos de estudio. El análisis de asociación ambiental se utiliza para vincular los procesos adaptativos y los marcadores genéticos con los factores ambientales locales. ^[1] Esto se hace a menudo seleccionando un factor ambiental, por ejemplo, la salinidad del agua o la altitud. Los datos continuos de este factor se alinean luego con los datos de polimorfismos genéticos de un organismo que habita el mismo tiempo y lugar, y luego se puede realizar un análisis de datos para detectar correlaciones potenciales. ^[1]

La secuenciación genética también es necesaria para identificar los marcadores genéticos que se estudiarán en correlación con los factores ambientales.

La genómica del paisaje ha brindado la oportunidad de examinar las posibles implicaciones del cambio climático en función de cómo los organismos responden a los cambios de temperatura y clima. En un ejemplo, los investigadores estudiaron varias poblaciones del árbol de aliso negro y, a través de la genómica del paisaje, descubrieron que es altamente adaptable a los cambios de temperatura y latitud. ^[5] Esto tiene implicaciones significativas, ya que puede ayudar a los investigadores a predecir cómo reaccionará el aliso negro al cambio climático en el futuro. ^[5] Junto con la investigación complementaria sobre el papel ecológico del aliso negro, también es posible predecir cómo cambiará el entorno que rodea a las poblaciones de aliso negro.