Entrevista: Jacob Ulzen sobre el taller de cartografía y metagenómica de micorrizas africanas en Kumasi, Ghana

Mejorar la capacidad de secuenciación microbiana del suelo para los investigadores africanos: formación en profundidad sobre la extracción de ADN de hongos del suelo

En febrero de 2024, SPUN y JR Biotek organizaron conjuntamente el mapeo de micorrizas en África y Metagenómica Taller en Kumasi, Ghana, en asociación con Oxford Nanopore Technologies (ONT) y CSIR - Crops Research Institute. Nuestro objetivo era trabajar con estos socios para mejorar la capacidad de secuenciación microbiana del suelo para los investigadores africanos.

Descentralización de la ciencia: investigación sobre la secuenciación del ADN en Ghana

En la actualidad, la mayoría de las muestras biológicas recolectadas en África deben enviarse fuera del país o continente para Secuenciación de ADN. Queremos ayudar a los científicos africanos a mantener estas muestras en su lugar de origen de principio a fin, como parte de un esfuerzo por descentralizar la ciencia.

Identificación de hongos micorrízicos en regiones hiperbiodiversas como África occidental

África alberga muchas de las regiones con mayor biodiversidad de la Tierra, y esta es una gran oportunidad para poner la capacidad y las tecnologías al alcance de los científicos locales de regiones hiperbiodiversas, como África occidental, para identificar los hongos micorrízicos de estos ecosistemas subterráneos.

Doce participantes se unieron a nosotros en Ghana de países como Lesoto, Ghana, Camerún, Nigeria y Kenia. Durante tres días, impartimos una formación exhaustiva sobre la extracción del ADN de hongos del suelo, la secuenciación mediante tecnologías de secuenciación portátiles de la ONT y los análisis de datos posteriores. El taller fue codirigido por la Dra. Bethan Manley, quien conversó con el participante del taller, el Dr. Jacob Ulzen, de la Universidad de Ghana, para hablar sobre su experiencia.

P: ¡Me alegro de volver a verte, Jacob! ¿Podrías presentarte, por favor?

R: Estoy Jacob Ulzen, becaria de investigación en la Universidad de Ghana. Trabajo en la fijación biológica del nitrógeno y en la gestión integrada de la fertilidad del suelo para mejorar la nutrición de los cultivos.

Teoría y extracción del ADN para la secuenciación de muestras de suelo en África occidental

P: Pasando al taller: ¿qué se trató? ¿Cómo ayudarán los resultados a la investigación en Ghana?

R: El taller se dividió en dos secciones, las sesiones teóricas y prácticas. Aprendimos la teoría detrás de la secuenciación del ADN, cómo analizar los datos de secuenciación y el equipo que se utilizaría. Luego, hubo una capacitación práctica con el MinION Nanopore y la extracción real del ADN del muestras de suelo.

Los investigadores de Ghana (incluido yo) ahora pueden aislar el ADN de los hongos del suelo por sí mismos, y entienden el equipo necesario, los reactivos que se deben usar y tienen una red de personas a las que pueden hacer preguntas.

Desarrollo de capacidades para los científicos del suelo africanos

P: ¿Por qué cree que es importante difundir esta experiencia molecular en África?

R: Si nos fijamos en el hemisferio sur, el conocimiento de hongos micorrízicos arbusculares (AMF) puede ser limitado a nivel molecular, por lo que muchas personas no involucran a estos hongos en sus estudios porque las herramientas no siempre están ahí, y tampoco los conocimientos teóricos; la mayoría de las universidades no enseñan sobre estos hongos en profundidad. Por lo tanto, es importante crear capacidad en estas áreas para que los científicos africanos puedan liderar la investigación en África.

Secuenciar el ADN y el eDNA para comprender el papel de todos los organismos fúngicos en los ecosistemas

P: ¿Por qué es importante poder secuenciar el ADN y el eDNA?

R: Para nuestro trabajo, es importante conocer las especies de AMF presentes y qué pueden hacer en la agricultura o cómo funciona su ecología. Esto es para que podamos entender mejor los ecosistemas que estudiamos, así como la nutrición del suelo. Es valioso entender el papel de todos los organismos fúngicos en el ecosistema.

P: ¿Cuáles han sido sus experiencias con la secuenciación del ADN en Ghana en el pasado?

R: La Universidad de Ghana tiene un centro de biotecnología con laboratorios y capacidad para realizar trabajos moleculares, pero no hay máquinas de secuenciación. Esto es común en muchas universidades de todo el mundo, porque las máquinas de secuenciación son caras y difíciles de operar sin una formación a largo plazo. Además, suele haber algunas dificultades para conseguir los equipos y los reactivos, ya que hay que hacer los pedidos desde fuera de Ghana y esto significa que tardan mucho en llegar, o tenemos que pagar altos gastos de envío solo para poder realizar nuestro trabajo molecular.

El primer proyecto de este tipo para mapear los puntos críticos de AMF en Ghana

P: ¿Qué es lo que más le interesa de la investigación que está realizando con SPUN en Ghana? La mayor parte de su carrera se ha centrado en la agricultura y la producción de alimentos. ¿Ahora está estudiando temas científicos relacionados?

R: Este proyecto será el primero de su tipo en tratar de mapear los puntos críticos de AMF en Ghana. He trabajado en bacterias toda mi vida, por lo que ampliar la investigación microbiana a nuevas investigaciones microbianas es realmente interesante y me ayuda a crecer como científico. Tener en cuenta los hongos también permite comprender mejor la biodiversidad del suelo y sus contribuciones a la nutrición en la agricultura.

Uso de AMF para remediar los suelos mineros en Ghana

P: ¿Qué le entusiasma investigar en el futuro?

R: Me gusta iniciar mi carrera científica porque tengo muchas opciones por delante. Me gustaría convertirme en uno de los principales expertos sobre la AMF en Ghana, y quiero ver cómo podemos abordar y aprovechar la AMF en muchos sistemas agrícolas, como la remediación de suelos minados degradados. Hay una gran cantidad de actividades mineras en Ghana (principalmente de oro) que son muy destructivas y, a menudo, ilegales (denominadas localmente galamsey). Este tipo de minería utiliza muchos metales pesados (como cadmio, mercurio, arsénico, etc.). Por lo tanto, destruye el suelo biológicamente.

Cambio climático y producción de alimentos en África occidental: inseguridad alimentaria

P: Trabajas mucho con cultivos alimentarios. ¿Tiene alguna idea sobre los sistemas alimentarios en África occidental?

R: África está dotada de tierra y tiene la capacidad de producir mucho para alimentar a su continente, pero se enfrenta a muchos desafíos, como el cambio climático. Se prevé que el efecto del clima sea grave en África, en particular en África occidental. No creo que, por el momento, África occidental tenga la capacidad de hacer frente a los efectos del cambio climático y, por lo tanto, a la región que corre el riesgo de sufrir inseguridad alimentaria. Muchos organismos de financiación están apoyando este ámbito, pero es necesario hacer más para que los investigadores que inician su carrera puedan realizar nosotros mismos investigaciones innovadoras.

Uno de los principales desafíos a los que nos enfrentamos es la fuga de cerebros, en la que las personas no regresan después de sus estudios debido a la escasez de fondos y equipos necesarios para realizar su trabajo. Además, las condiciones de servicio en la mayoría de las universidades y centros de investigación africanos no son comparables a las de Europa.

P: Ok, última pregunta. Estuviste recientemente presentado en Forbes por el trabajo que está realizando en Ghana. ¿Qué dijeron sus colegas cuando vieron el artículo?

R: Dijeron: «¡Sigue adelante! ¡Sigue adelante!» Muchos de ellos estaban muy entusiasmados por mí porque conocen bien mi historia, pero incluso los que no conozco realmente me instaron a seguir trabajando y esforzándome más para progresar como joven científica y generar un impacto.

Vídeo: Los participantes del taller sobre cartografía y metagenómica de micorrizas africanas en Kumasi (Ghana) miran hacia el futuro y discuten los desafíos a los que se enfrentan los biólogos moleculares africanos.

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