Introducción
En los últimos años, el uso de secuencias de ADN como auxiliares en la delimitación e identificación de especies biológicas se ha convertido en una práctica común. En particular se ha demostrado que es posible identificar organismos, así como diferenciar especies crípticas –es decir especies morfológicamente idénticas– basándose solamente en la secuencia de un fragmento corto de ADN (Hebert et al., 2003a; Hebert et al., 2004a; Hebert et al., 2004b).
En el 2003 el Dr. Paul Hebert (de la Universidad de Guelph en Canadá) y sus colaboradores, propusieron la creación de una base de datos con secuencias de un pequeño fragmento de ADN (llamado códigos de barras) que pudiera ser comparable a través de grandes grupos de organismos: la primera mitad de la secuencia del gen codificante de la enzima Citocromo Oxidasa I (COI) para animales (Hebert et al., 2003b) y los genes del cloroplasto matK y rbcL para plantas (Chase et al., 2007; CBOL Plant Working Group, 2009). Cada secuencia de ADN estaría asociada a un ejemplar depositado en una Colección Biológica de acceso público, junto con su nombre científico, su posición taxonómica, sitio y datos de recolecta con coordenadas geográficas, e información sobre su biología. Es decir, la creación de una biblioteca de "códigos de barras genéticos".
De esta forma, sería suficiente con tener una mínima cantidad de tejido (e. g. una pluma de ave, un trozo de hoja o un pelo) para conocer la identidad específica del organismo, y así acceder rápidamente al amplísimo caudal de información biológica disponible en museos y bibliotecas, y que recientemente se ha hecho disponible vía internet cada vez en mayor medida (Hebert et al., 2003a; Janzen, 2004; Oceguera-Figueroa y León-Règagnon, 2009).
Este mecanismo de identificación sería de gran valor para algunos sectores que en la actualidad dependen obligadamente de las identificaciones realizadas por taxónomos expertos. Por ejemplo, los guardias de bioseguridad en las aduanas no tendrían que esperar la identificación de insectos decomisados en los cargamentos de alimentos; los guardabosques podrían saber con seguridad a qué organismo corresponde la carne que se transporta en algún cargamento sospechoso; un agrónomo no tendría que esperar para identificar el insecto que poliniza la planta de su interés, o completar un ciclo de vida en el laboratorio para conocer la identidad de las larvas que son plaga de cierto cultivo, etc. (Armstrong y Ball, 2005; Janzen, 2004).
La iniciativa para desarrollar esta herramienta ha tenido una gran aceptación e impulso a nivel global, de manera que en la actualidad más de 50 naciones se han integrado en el Consorcio del Código de Barras de la Vida (CBOL por sus siglas en inglés http://www.barcodeoflife.org/), auspiciado por el Instituto Smithsoniano, en Washington D.C.
Existe además un proyecto internacional denominado "International Barcode of Life" (IBOL) que es una iniciativa para ampliar la cobertura geográfica y taxonómica de la biblioteca de referencia “Sistemas de datos de Códigos de Barras de la Vida” (BOLD, por sus siglas en inglés), en el que 28 países socios están involucrados con diferentes niveles de participación. Entre esos países está México, que participa en calidad de Nodo Regional (ver http://ibol.org/) a través de la red temática de Código de Barras de la Vida (MEXBOL) del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT).
El gran potencial de esta herramienta ha sido visualizado rápidamente en algunos países en donde la iniciativa ha recibido apoyos millonarios en dólares, como Canadá, China, Alemania, etc. En los Estados Unidos esta herramienta ha sido incorporada recientemente como parte de su marco legal para utilizarse como una referencia en el control de calidad de productos alimenticios (http://www.fda.gov/Food/FoodScienceResearch/DNASeafoodIdentification/ucm237391.htm).
En el caso de México, la red MEXBOL se constituyó oficialmente en 2010, y tiene por objetivo construir un sistema de referencia de acceso público que contenga los códigos de barras de la biota mexicana, y que permita la identificación rápida y eficaz de las especies a diferentes agencias gubernamentales, privadas y al público en general. Actualmente MEXBOL se compone por más de 100 miembros de diversas instituciones de todo el país, y cuenta con el Laboratorio Nacional, que tiene tres nodos en operación: el Instituto de Biología de la Universidad Nacional Autónoma de México (IBUNAM); El Colegio de la Frontera Sur (ECOSUR, Chetumal); y, el Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (CIBNOR) (ver www.mexbol.org). El trabajo de MEXBOL ha sido destacado, ya que ha posicionado a México entre los 10 primeros lugares en cuanto a la generación de códigos de barras en el mundo.
Literatura citada
Armstrong, K. F. y S. L. Ball. 2005. DNA Barcodes for security: invasive species identification. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B 360:1813-1823.
CBOL Plant Working Group [Hollingsworth, P. M., L. L. Forrest, J. L. Spouge, M. Hajibabaei, S. Ratnasingham, M. van der Bank, M. W. Chase, R. S. Cowan, D. L. Erickson, A. J. Fazekas, S. W. Graham, K. E. James, K.–J. Kim, W. J. Kress, H. Schneider, J. van AlphenStahl, S. C. H. Barrett, C. van den Berg, D. Bogarin, K. S. Burgess, K. M. Cameron, M. Carine, J. Chacón, A. Clark, J. J. Clarkson, F. Conrad, D. S. Devey, C. S. Ford, T. A. J. Hedderson, M. L. Hollingsworth, B. C. Husband, L. J. Kelly, P. R. Kesanakurti, J. S. Kim, Y. D. Kim, R. Lahaye, H.–L. Lee, D. G. Long, S. Madriñán, O. Maurin, I. Meusnier, S. G. Newmaster, C.–W. Park, D. M. Percy, G. Petersen, J. E. Richardson, G. A. Salazar, V. Savolainen, O. Seberg, M. J. Wilkinson, D.–K. Yi y D. P. Little.] 2009. A DNA barcode for land plants. Proceedings of the National Academy of Sciences (USA) 106(31): 12794-12797.
Chase, M. W., R. S. Cowan, P. Hollingsworth, C. van den Berg, S. Madriñán, G. Petersen, O. Seberg, T. Jørgensen, K. M. Cameron, M. Carine, N. Pedersen, T. A. J. Hedderson, F. Conrad, G. A. Salazar, J. E. Richardson, M. Hollingsworth, T.G. Barraclough, L. Kelly y M. Wilkinson. 2007. A proposal for a standardized protocol to barcode all land plants. Taxon 56(2): 295-299.
Hebert, P. D. N., A. Cywinska, S. L. Ball y J. R. deWaard. 2003a. Biological identifications through DNA barcodes. Proceedings of the Royal Society of London Series B 270:313-321.
Hebert, P. D. N., S. Ratnasingham y J. R. deWaard. 2003b. Barcoding animal life: cytochrome c oxidase subunit 1 divergences among closely related species. Proceedings of the Royal Society of London Series B 270:S96-S99.
Hebert, P. D. N., E. H. Penton, J. M. Burns, D. H. Janzen y W. Hallawachs. 2004a. Ten species in one: DNA barcoding reveals cryptic species in the neotropical skipper buterfly Astraptes fulgerator. Proceedings of the National Academy of Sciences 101:14812-14817.
Hebert, P. D. N., M. Y. Stoeckle, T. S. Zemlak y C. M. Francis. 2004b. Identification of birds through DNA barcodes. PLoS Biology 2:1657-1663.
Janzen, D. H. 2004. Now is the time. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B 359:731-732.
Oceguera-Figueroa, A. y V. León-Règagnon. 2009. Códigos de barras para identificar a los seres vivos. ¿Cómo ves? 131:10-14.
Descripción General
El Proyecto Códigos de Barras de la Vida Silvestre (BWP por sus siglas en inglés) es una iniciativa internacional que se creó con la finalidad de probar el costo/beneficio, escalabilidad e impacto real de la tecnología basada en códigos de barras de ADN como apoyo para la implementación de las leyes y tratados destinados a proteger a las especies amenazadas. BWP está diseñado como una prueba de concepto para evaluar si los inspectores aduanales, guardias forestales y otros oficiales pueden usar los códigos de barras de ADN, como una herramienta efectiva de identificación de ejemplares de especies protegidas que están circulando en el comercio internacional, y así colaborar con la disminución del tráfico ilegal de la vida silvestre.
El proyecto está enfocado en las especies protegidas por la Convención sobre comercio internacional de especies amenazadas de fauna y flora silvestres (CITES, por sus siglas en inglés), y cuenta con la participación de seis países con alta problemática de tráfico ilegal de especies: México, Sudáfrica, Kenia, Nigeria y dos países por definir, uno en Asia y otro en Sudamérica.
La biblioteca de referencia de códigos de barras genéticos desarrollada por BWP, estará disponible en forma gratuita para cualquier usuario con acceso a internet.
Utilidad y beneficios de la aplicación de los códigos de barras genéticos en la protección de la vida silvestre del tráfico ilegal
Las especies normalmente se identifican por la inspección visual de caracteres diagnósticos morfológicos. Este es un procedimiento lento y costoso que puede generar resultados ambiguos cuando los taxónomos expertos no se encuentran disponibles, o bien, cuando las características distintivas para la identificación no están presentes en los especímenes (e. g. , en el caso de filetes o polvos, especímenes a los que se les han removido partes como flores o plumas u organismos juveniles que aún no han desarrollado sus características distintivas, etc. ).
En estos casos se facilita que circulen, sin ser detectados, una gran cantidad de organismos que han sido puestos en riesgo por diversas actividades humanas, y que de continuar siendo comercializados de manera incontrolada, podrían inclusive llegar a desaparecer. Sin embargo, los códigos de barras genéticos podrían permitir en el futuro saber y demostrar a qué especie pertenecen los ejemplares que se encuentran circulando en el mercado, y así facilitar que los traficantes irregulares sean procesados.
Otros beneficios que este proyecto puede brindar a la sociedad mexicana y a la comunidad científica internacional
Al ser pública y gratuita, la información de esta biblioteca podrá ser posteriormente consultada y utilizada por otros científicos a través de internet, para desarrollar futuras investigaciones basadas en la tecnología de códigos de barras de ADN. Las investigaciones realizadas a partir de códigos de barras genéticos, tanto en México como en otros países del mundo, han estado enfocadas a una gran diversidad de temas y cuentan actualmente con una amplia gama de aplicaciones. En México, por ejemplo, se han llevado a cabo estudios sobre especies invasoras, investigaciones para relacionar estadios larvarios con adultos de algunas especies, estudios sobre parásitos de importancia médica, sobre plantas medicinales, etc.
El tráfico ilegal de especies representa una de las principales amenazas para la biodiversidad de México; no solamente para las especies que están siendo traficadas de manera directa, sino también, para las que habitan y se relacionan con ellas. Esto es de gran importancia, puesto que los seres humanos dependemos de la naturaleza, entre otras muchas cosas, para nuestra alimentación, vivienda, y obtención de medicamentos. Este proyecto podría sentar las bases para que en años venideros México pueda proteger más eficientemente a su vida silvestre, y así ofrecerle un mejor futuro a las próximas generaciones.
Este proyecto también ofrece la oportunidad de capacitar personal, así como la posibilidad de mejorar la infraestructura necesaria para la realización de investigaciones en las colecciones biológicas nacionales, y laboratorios de biología molecular.
