Protegiendo a las especies amenazadas por el tráfico ilegal, con códigos de barras genéticos públicos que permitirán su identificación.

El equipo mexicano Códigos de Barras de la Vida Silvestre México finalizó los Talleres de Estandarización de Protocolos y Capacitación en Informática impartidos en las instalaciones del Instituto de Biología de la UNAM

Nota Por: Sofía de Teresa


México D.F., jueves 3 de Julio de 2014. El equipo mexicano Códigos de Barras de la Vida Silvestre México (participante en el proyecto internacional Barcode of Wildlife Project financiado por Google Global Impact Awards) finalizó el pasado martes los Talleres de Estandarización de Protocolos y Capacitación en informática impartidos en las instalaciones del Instituto de Biología de la UNAM, por reconocidos y experimentados científicos tanto mexicanos como extranjeros.



En estos talleres colaboraron científicos de todas las instituciones participantes en México, incluidas las instituciones académicas como la UNAM, CIBNOR y ECOSUR, y las instituciones federales encargadas de la persecución del tráfico ilegal de la vida silvestre en nuestro país.


La Dra. León Règagnon, Coordinadora del Equipo mexicano Códigos de Barras de la Vida Silvestre, comentó: “las actividades realizadas en los talleres de estandarización de protocolos de laboratorio consistieron en poner a prueba, estandarizar y unificar distintos procedimientos de generación de códigos de barras genéticos. Esto permitirá garantizar que la biblioteca pública de referencia de códigos de barras genéticos que será creada por este proyecto, cuente con el máximo nivel de efectividad posible, y pueda ser utilizada por las autoridades como herramienta de protección del tráfico ilegal de especies amenazadas o en peligro de extinción. La estandarización de protocolos también dará la posibilidad de emplear procedimientos similares a todos los laboratorios de los distintos países participantes, y con ello, se podrá asegurar que los científicos obtengan la misma calidad y efectividad en los códigos de barras genéticos generados para este proyecto.”


Dentro de las actividades realizadas al interior de estos talleres, los investigadores mexicanos y extranjeros intercambiaron conocimientos y trabajaron de manera conjunta para comparar los procedimientos que cada uno de ellos suele utilizar y, a partir de esa información, establecieron técnicas de generación de códigos de barras genéticos adecuados para las muestras de cada uno de los grupos de organismos participantes en el proyecto. Dentro de este proceso, los investigadores realizaron pruebas tanto con muestras provenientes de herbarios y colecciones mastozoológicas, como de tejidos frescos.

El taller de estandarización de protocolos de elaboración de códigos de barras genéticos de plantas estuvo a cargo del Dr. Gerardo Salazar (Jefe e Investigador del Departamento de Botánica del Instituto de Biología de la UNAM) y la Dra. Natasha de Vere (Directora de Ciencia e Investigación del Jardín Nacional Botánico de Gales, e investigadora invitada al proyecto BWP por CBOL); la estandarización de protocolos para la generación de códigos de barras genéticos de animales estuvo a cargo de la Dra. Niamh Redmond (Investigadora en CBOL, con sede en el Instituto Smithsoniano de Washinghton D.C., actualmente Manager de los Proyectos de Laboratorio del Barcode of Wildlife Project) y la M. en C. Andrea Jiménez (Encargada del Laboratorio de Sistemática Molecular de Zoología (1) del Instituto de Biología de la UNAM).

Al respecto de los talleres, el Dr. Gerardo Salazar comentó: "esta clase de proyectos demuestran el papel que están jugando nuestras instituciones nacionales en el contexto internacional; a pesar de que hay diferencias en cuanto a recursos, desarrollo tecnológico, etc., estamos jugando en las mismas ligas que los principales laboratorios enfocados a estos temas a nivel mundial. Lo cual es bueno que se sepa, porque luego existe el prejuicio de que se hace un tipo de ciencia en los países desarrollados, y que la ciencia que se hace en nuestros países en desarrollo es diferente. En este proyecto se trata precisamente de lo opuesto: todos estamos haciendo ciencia con la misma calidad."

A su vez, La Dra de Vere mencionó que "los protocolos empleados en México tienen la misma efectividad que aquellos que se utilizan en laboratorios de Europa y Estados Unidos, y además permiten disminuir los costos de producción de códigos de barras genéticos."


Algo muy importante es que en estos talleres fueron desarrollados protocolos que pudieran ser aplicados en todos los países participantes para generar códigos de barras genéticos que cuenten con la misma calidad. Generalmente, los protocolos de generación de códigos de barras genéticos son desarrollados por los laboratorios que venden los reactivos; sin embargo, como regla general, los investigadores de todo el mundo se ven en la necesidad de adaptar estos procedimientos a las condiciones de las instituciones donde laboran. En los países como México, donde se cuenta con menos recursos económicos para la realización de esta clase de investigaciones, las adaptaciones realizadas a los protocolos puede representar la diferencia entre poder o no, participar en proyectos de investigación con códigos de barras genéticos. En relación a lo anterior, el Dr. Gerardo Salazar comentó: "en un centro de secuenciación como el del Museo Nacional de Historia Natural del Instituto Smithsoniano de Estados Unidos, tienen cadenas de máquinas que permiten automatizar partes de los procesos, y también cuentan con una gran cantidad de recursos que permite trabajar de cierta manera. Pero en México o en Kenia, probablemente ni están estas máquinas que permiten la automatización de los procesos, ni se tiene acceso a las mismas compañías ni a los mismos precios. Cuando una persona en un país en desarrollo desea participar en esta clase de proyectos, debemos darle una serie de opciones que pueda adaptar fácilmente a su infraestructura y a los recursos disponibles en su laboratorio, país, y universidad.

Hay que tomar en cuenta otra cosa: en un país en desarrollo como México donde no producimos los reactivos, los equipos, etc., tenemos que importar todo y eso ya nos pone un sobreprecio. En general, en México pagamos 40% de impuestos de importación; es decir, cualquier cosa que hacemos, es 40% más caro en un país en desarrollo como México, que en Estados Unidos o en Europa. De manera que los costos de este proyecto para nosotros, los participantes de los países en desarrollo, son mucho más altos que para los países desarrollados, que además cuentan con mucho más recursos económicos.

A pesar de que hay protocolos que parten de procesos robotizados y que son muy eficientes, en muchos países del mundo no son prácticos, porque no se tiene ni la infraestructura ni los recursos para pagar esos procedimientos. Esto significa que nosotros tenemos que optimizar y disminuir los costos para que cualquier centro de investigación, no importa si está en el primer mundo o en países en desarrollo, tenga acceso a generar códigos de barras genéticos. 


Parte del intercambio que estoy teniendo con la Dra. de Vere es que estamos comparando un protocolo que ella utiliza en el Jardín Botánico de Gales, en el Reino Unido, con un protocolo de los que utilizamos aquí, que es mucho más barato. Estamos comparando la eficiencia en la cantidad de ADN que se obtiene de la extracción, y la calidad del ADN de la extracción para las etapas sucesivas de amplificación y secuenciación. Básicamente, la interacción que estamos teniendo consiste en integrar distintas opciones de protocolos de laboratorio para garantizar que los países participantes puedan generar los códigos de barras genéticos de manera apropiada."


El Dr. Salazar señaló que además de la estandarización, otra de las cuestiones que se buscó en estos talleres fue la optimización de recursos:

"Muchos de los kits para estos estudios bioquímicos de extracción de ADN y de amplificación están diseñados para reacciones de 100 microlitros o 50 microlitros. Pero nosotros los hemos optimizado para poder hacer reacciones de 12.5 microlitros. Con lo que alguien que no tiene una limitación de recursos hace una reacción, nosotros podemos hacer 8. Esto tiene el beneficio de que multiplica por 8 los recursos disponibles, y permite que alguien que tiene un laboratorio mucho más modesto, tenga acceso a otra clase de protocolos y no se quede fuera de la jugada porque no puede pagar los costos de los kits comerciales empleados en el primer mundo.
Para realizar esta clase de adaptaciones, se requiere tener conocimientos de bioquímica y experiencia; sobretodo para la implementación y la evaluación. También es necesario estar familiarizado con los procedimientos estándar, y tener una clara comprensión del procedimiento completo. A partir de eso, uno puede diseñar experimentos para optimizar ciertas herramientas.

Los procesos de adaptación de protocolos requieren de trabajo experimental; en instituciones mexicanas generalmente buscamos cómo mejorar la calidad de los resultados, o disminuir el costo.  Es decir, averiguamos cómo podemos lograr el mejor resultado posible de la manera más simple y donde el precio, tiempo humano, y recursos económicos necesarios, sean más bajos. Esto nos hace más eficientes, pues nos permite optimizar los recursos de una institución pública como la UNAM.  Somos una institución pública de educación y de investigación; dependemos principalmente del presupuesto que proviene de los impuestos que pagamos los ciudadanos. Esto nos compromete a utilizar estos recursos que son limitados, de la manera más eficiente con la tecnología, los recursos financieros, y humanos.
En relación a la optimización de los recursos humanos, buscamos la forma de adaptar los protocolos de manera que no necesitemos a gran cantidad de personas para realizar cada uno de los procedimientos. También buscamos disminuir el grado de complejidad de los procedimientos para que quienes nos asisten en el laboratorio, no necesiten contar con grados académicos muy elevados para poder involucrarse.  Esto significa que, con un entrenamiento básico, los estudiantes pueden integrarse al equipo de trabajo, apoyar, y ser capaces de llevar a cabo los protocolos; y después, también pueden aplicarlos a sus propios proyectos de investigación."



Sobre los talleres de informática: FIMS, LIMS GENEIOUS

Para la realización efectiva de este proyecto, es igualmente importante estandarizar la manera en que se maneja, almacena, y se tiene acceso a la información de los códigos de barras genéticos. Esto permitirá a los científicos y autoridades participantes, utilizar de manera efectiva la biblioteca pública de referencia de códigos de barras genéticos que será creada por este proyecto.
A continuación, Meaghan Parker y Michael Trizna, quienes estuvieron a cargo de la impartición de estos talleres, nos platican su experiencia y la manera en que están participando en la adaptación del software que será utilizado en el proyecto Códigos de Barras de la Vida Silvestre (Barcode of Wildlife Project):

M. en C. Meaghan Parker (Instituto Smithsoniano Washinghton D.C.):
"En el mundo, cada institución y laboratorio cuenta con herramientas diferentes y trabaja de una manera distinta. El aspecto global de este proyecto es asegurar la colaboración entre las distintas instituciones participantes; Michael y yo estamos realizando modificaciones al software que será empleado para este proyecto con la intención de permitir que todas las instituciones involucradas puedan utilizarlo de manera efectiva en los diversos países participantes, además de cumplir con las características estandarizadas que se determinaron para el almacenamiento, manejo, y acceso a la información de la biblioteca pública de referencia de códigos de barras genéticos que será creada por este proyecto.


En estos talleres, tuvimos la oportunidad de conversar con los científicos y colaboradores de las instituciones mexicanas, y conocimos sus procedimientos y necesidades particulares. Los científicos mexicanos se familiarizaron con el software, y nosotros averiguamos cuál es la mejor manera en que podemos realizar las adaptaciones para garantizar que el software que empleemos pueda satisfacer las necesidades de las instituciones que están colaborando. El hecho de que los científicos mexicanos y de los otros países que están participando en el proyecto nos comenten sus necesidades, nos ha facilitado mucho la realización de las adaptaciones al software".

M. en Bioinformática Michael Trizna (CBOL, Instituto Smithsoniano Washinghton D.C.):
"Hay campos de estudio que poseen distintos requerimientos, y hemos sido capaces de modificar el flujo de trabajo para permitir que personas provenientes de distintas áreas e instituciones utilicen el software, y eso ha sido muy satisfactorio.

Comenzamos con un estándar de manejo de datos para los códigos de barras genéticos; por ejemplo, cada uno de ellos debe contar con cierta información como: nombre del país, el nombre del laboratorio donde se tomaron las muestras, el registro de la secuencia de ADN, etc. Estos criterios, nos permitirán rastrear automáticamente toda la información recopilada sobre las muestras.

Por otro lado, debido que en este proyecto es importante que los códigos de barras genéticos sean utilizados en las cortes por las autoridades de los países participantes como pruebas en procesos de tráfico ilegal de especies, necesitamos incluir aún más datos, y contar con un registro mucho más detallado de cada una de las muestras. Datos como la latitud, la longitud, el lugar donde se secuenció la muestra, etc., deberán ser incluidos como parte de la información de la biblioteca pública de referencia de códigos de barras genéticos. Además, el software permitirá rastrear cuántos registros provienen de cada uno de los países del mundo, así como toda la información recibida en la base de datos. El contar con toda esta información, permitirá que los datos se estructuren de una manera más organizada.
Estamos mostrándole a los científicos que están colaborando en el proyecto cómo manejar estos programas, y al mismo tiempo estamos comprobando la efectividad del software. Vinimos aquí, les explicamos cómo funciona el sistema, y en algunas ocasiones algunas personas hicieron preguntas que nos mostraron que anteriormente no habíamos considerado ciertas cuestiones.

Estamos trabajando a través de internet con un compañero de Nueva Zelanda, y él también nos ayuda a actualizar o a solucionar problemas con el software. Gracias a la diferencia de horarios que existe entre Estados Unidos y Nueva Zelanda, podemos contar con un equipo de trabajo que se encuentra realizando cambios en el software las 24 horas del día, y así podemos llevar a cabo todas las modificaciones necesarias para el proyecto de manera mucho más rápida."

FIMS (Field Information Management System), LIMS (Laboratory Information Management System) y Geneious, son los tres programas que se estarán utilizando para almacenar y permitir el acceso a la información de los códigos de barras de este proyecto; cada uno de ellos, enfocado a distintas partes del proceso y manejo de la información.


Si deseas enterarte de por qué este proyecto es importante para México y para el mundo, puedes leer la explicación que nos ofrecen algunos de los científicos participantes dando click sobre este texto.



Aquí puedes conocer un poco más sobre la experiencia con la que cuentan algunos de los científicos que se encuentran participando en el proyecto:

Dr. David Schindel (Museo Nacional de Historia Natural, Instituto Smithsoniano de Washinghton D.C. y Secretario Ejecutivo de CBOL):
Está a cargo actualmente de la Dirección General del proyecto a nivel internacional. Cuenta con una extensa experiencia en la dirección de proyectos, y tiene un profundo conocimiento de la tecnología de los códigos de barras genéticos.
Dirige actualmente el Secretariado de CBOL, con sede en el Instituto Smithsoniano de Washinghton D.C. Ha ocupado cargos distinguidos en diversas instituciones como la NSF con sede en la embajada de Estados Unidos en París.
Es paleontólogo y se ha especializado en invertebrados; sus investigaciones han estado enfocadas a la exploración de la teoría evolutiva, el análisis computacional del análisis del cambio evolutivo, y el papel del registro fósil en la formación de la teoría evolutiva. Cuenta con un Ph.D. en ciencias Geológicas de la Universidad de Harvard, y fue alumno de doctorado en la misma universidad.


Dra. Virginia León Règagnon (Investigadora del Instituto de Biología de la UNAM):
Es la Coordinadora del equipo mexicano Códigos de Barras de la Vida Silvestre México, y una pionera de la aplicación de la tecnología de los códigos de barras genéticos en nuestro país. Ha desarrollado varias investigaciones de relevancia internacional a partir de códigos de barras genéticos, sobretodo aplicados al estudio de platelmintos parasitarios. Algunos ejemplos de los proyectos de investigación en los que ha participado son: Evidence of new species of Haematoloechus, Platyhelminthes: Digenea, A primer cocktail for the cytochrome c oxidase subunit I gene from parasitic nematodes, Paragonimus from Mexico using morphological data and molecular barcodes, Molecular evidence that Langeronia macrocirra and Langeronia cf . parva (Trematoda: Pleurogenidae) parasites of anurans from Mexico are conspecific Mitochondrial DNA.
La Dra. León Règagnon Cuenta con un doctorado en Sistemática por la Facultad de ciencias de la UNAM, y realizó una estancia posdoctoral en el Departamento de Zoología de la Universidad de Toronto de Canadá bajo la supervisión de el Dr. Daniel R. Brooks entre 1996  y 1998.


Dr. Gerardo Salazar (Jefe e Investigador del Departamento de Botánica del Instituto de Biología de la UNAM):
Se encuentra también participando de este proyecto y es uno de los máximos expertos en investigaciones de flora a partir de códigos de barras genéticos en nuestro país. Ha participado en proyectos de relevancia internacional que involucran desde la exploración y prueba de marcadores para códigos de barras genéticos en plantas que sirvieron para llevar a cabo la estandarización de protocolos de generación de códigos de barras genéticos en el reino vegetal, hasta la investigación, análisis, y estudio de la biodiversidad de México, sobretodo en el área de los bosques lluviosos de la biósfera de los Tuxtlas, y de Calakmul en la península de Yucatán. Cuenta con una maestría en ciencias enfocada a la biología vegetal, y con un doctorado de Birkbeck College de la Universidad de Londres, de Inglaterra. En este sitio puedes consultar algunas de sus publicaciones: http://www.ibiologia.unam.mx/directorio/s/salazar.htm


Dra. Natasha de Vere (Directora de Ciencia e Investigación del Jardín Nacional Botánico de Gales e investigadora invitada al proyecto BWP por CBOL)
Reconocida internacionalmente por el destacado proyecto de Códigos de Barras Genéticos de las Flores de Gales, que ha abierto nuevos campos de investigación con códigos de barras genéticos. Desde hace varios años sus actividades han estado enfocadas al desarrollo de proyectos de investigación, así como a la conservación del Jardín Nacional Botánico de Gales. Sus investigaciones han permitido conocer a mayor profundidad la diversidad natural de Gales, así como para aumentar la comprensión sobre el funcionamiento de los ecosistemas. Asímismo, ha participado en la formación y capacitación de nuevas generaciones de científicos del Reino Unido entre otras cosas.


Dra. Niamh Redmond (CBOL, Instituto Smithsoniano Washinghton D.C.) :
Investigadora en CBOL, con sede en el Instituto Smithsoniano de Washinghton D.C., y actualmente Manager de los Proyectos de Laboratorio del Barcode of Wildlife Project (Proyecto de Códigos de Barras de la Vida Silvestre). Cuenta con una extensa experiencia como manager de laboratorios, y ha participado en un sinnúmero de investigaciones a partir de códigos de barras genéticos. Uno de los proyectos en los que ha participado anteriormente es The Porifera Tree of Life, que estuvo enfocado al estudio e identificación de distintas especies de poríferas a partir de códigos de barras genéticos.


M. en C. Andrea Jiménez (Encargada del Laboratorio de Sistemática Molecular de Zoología I del Instituto de Biología de la UNAM):
Es miembro del equipo de Códigos de Barras de la Vida Silvestre México (Barcode of Widllife Project México) y ha participado en varios proyectos de investigación con códigos de barras genéticos, sobretodo en el área de la Paleogenómica. Parte de sus actividades como encargada de laboratorio consiste en la capacitación de personal para la generación de códigos de barras genéticos. Cuenta con una maestría en Bioquímica de la Facultad de Química de la UNAM.


M. en C. Meaghan Parker (CBOL, Instituto Smithsoniano Washinghton D.C.):
Cuenta con una Maestría en Evolución, Ecología y Biología Sistemática de la Universidad Estatal de San Francisco de California. Trabajó hace tiempo en el proyecto Moorea Biocode Project, y ahora se encuentra colaborando como líder de informática en el proyecto Códigos de Barras de la Vida Silvestre (Barcode of Widllife Project). Posee una formación en Biología Molecular y Genética Evolutiva; es especialista en el programa Geneious, originalmente desarrollado para el proyecto Moorea Biocode Project por la compañía Neozelandesa Biomatters.


M. en Bioinformática Michael Trizna (CBOL, Instituto Smithsoniano Washinghton D.C.):
Michael Trizna  cuenta con una M. en Bioinformática por la Virginia Commonwealth University. Trabaja para CBOL, y tiene experiencia en el manejo general de datos para distintos proyectos de investigación con códigos de barras genéticos. Es especialista en FIMS (Field Information Management System), uno de los softwares que serán utilizados para el desarrollo de este proyecto.


Fotografías: Sofía de Teresa (BWPM). Creative Commons, prohibida la reproducción para fines comerciales, es necesario dar crédito para hacer uso de la imagen.