Con clones de plantas buscan asegurar la comida del futuro

Este desarrollo estadounidense, basado en interruptores genéticos en plantas, pretende ser propagado en varios lugares del mundo con un solo objetivo: propender por la seguridad alimentaria.

Un equipo de investigadores de la Universidad del Sur de California en Estados Unidos, USC, ha creado la primera biblioteca completa de interruptores genéticos en plantas. Con este avance los científicos comprenderán mejor cómo las plantas se adaptan a los cambios ambientales y también podrán diseñar algunas más robustas para conservar la seguridad alimentaria en el futuro, como la revista ‘Cell Reports’.

La colección, que tardó más de 8 años y costó USD$5 millones, contiene aproximadamente 2.000 clones de los factores de transcripción de las plantas. La manipulación de estos factores de transcripción permite a los científicos mejorar características de las plantas, como su resistencia al frío o su cantidad de semillas. (Lea: Cultivos podrían rendir hasta un 60 % con genes de algas)

“Los factores de transcripción son como misiles inteligentes que están en el núcleo y se unen a secuencias específicas de ADN. Regulan los genes, activándolos o apagándolas, de acuerdo a la forma en la que la célula necesita responder a su entorno”, explicó el autor del estudio Steve Kay, de la Facultad de Letras, Artes y Ciencias de la Universidad del Sur de California.

Según Steve Kay, con este adelanto se buscó hacer una colección estándar de alta fidelidad de los factores de transcripción de plantas que sirvan a la comunidad científica en todo el mundo.

“Teniendo en cuenta lo importante que es la comida para la salud humana, esto es bastante preocupante. La mayoría de las personas en Estados Unidos no está preocupada por el hambre, sino que lo está por morir de cáncer. Para aquellos de nosotros con fácil acceso a la comida, resulta difícil creer en situaciones como una escasez de alimentos”, afirmó Kay.

Por su parte, José L. Pruneda-Paz, coautor del artículo, explicó que la colección servirá “en última instancia para ayudar a comprender a nivel molecular los mecanismos de cómo funcionan las plantas”. Por ello, los clones de la biblioteca se tomaron de ‘Arabidopsis’, una planta de flores relacionada con la col y la mostaza. (Lea: Desarrollan nueva variedad de café resistente a la roya)

El origen

La idea se llevó a cabo en una biblioteca en el año 2006, cuando Pruneda-Paz, Kay y Ghislain Breton, otro exinvestigador postdoctoral, estaban tratando de entender cómo las plantas se adaptan a los ciclos de luz y oscuridad y se centraron en la producción de CCA1 y Lhy, los factores de transcripción que regulan los genes del reloj de ‘Arabidopsis’.

Tradicionalmente, los investigadores descifran la función de un gen por mutación del mismo y ven si estas mutaciones son responsables de un determinado fenotipo. Pero cuando este método no funcionó, los expertos decidieron utilizar este método de genética inversa.

“En lugar de tratar de hacer una mutación para encontrar un gen, podríamos clonar todos los factores de transcripción y luego averiguar qué factores de transcripción se unen y regulan la expresión de CCA1. Para ello, comenzamos esta colección”, explica Pruneda-Paz.

Para Teresa Mosquera, experta en genética y fitomejoramiento de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Colombia, con el uso de ‘Arabidopsis’ cultivos de interés económico como papa, maíz, arroz, trigo, entre otros, se podrían realizar mejoramientos genéticos, con el fin de beneficiar tanto al productor como al consumidor; sin embargo, este tipo de avances demandan tiempo, en especial en Colombia, donde no existe el primer proyecto de esta especie. (Lea: Descifran mapa genético preliminar del trigo)

“Esto es importante porque cuando se entiende cómo funcionan las plantas o los seres vivos, es factible poder modularlos. Por eso se habla de apagar o prender genes. Por ejemplo la papa, que se caracteriza por estar en climas fríos y si se piensa en mover el cultivo a un clima más cálido sería interesante saber cómo funcionan esos genes y así se podría perfilar algún mecanismo que le permita a la papa la adaptación de climas”, puntualizó Mosquera.