Investigadores del INTA Balcarce editaron el genoma de la papa para evitar el proceso enzimático que causa el pardeamiento, y que además altera las propiedades nutricionales y calidad de los tubérculos. Se trata de un logro para Sudamérica que despierta interés en procesos de industrialización.
La papa es el tercer cultivo más importante en la alimentación humana, después del trigo y el arroz. Conocer y mejorar sus aspectos agronómicos, nutricionales e industriales resulta esencial y en esta tarea está enfocado un grupo de investigadores especializados en biotecnología del INTA Balcarce.
Recientemente, con una trayectoria más de 7 años en tecnologías de edición génica, pudieron confirmar que la secuencia de ADN había sido modificada, mientras esperan poder corroborar el apagado del gen que provoca el pardeamiento enzimático en la papa (Solanum tuberosum L.).
“Comprobamos que somos capaces de generar dentro de una célula de papa, una maquinaria de edición génica que se dirige específicamente al gen elegido y cambia su secuencia genética”, explicó Sergio Feingold, director del Laboratorio de Agrobiotecnología del INTA.
“La técnica utilizada fue la de edición génica”, indicó Feingold acerca de la tecnología empleada, también conocida como “tijeras génicas” o CRISPR/Cas9. “De manera intencional realiza cambios dirigidos en el material genético de plantas y animales de consumo con el objetivo de mejorar su producción y calidad”, puntualizó.
Al aplicar esta técnica, el equipo que lidera Feingold se focalizó en un gen de polifenol oxidasa, cuya enzima provoca el pardeamiento en tubérculos cuando se los corta y se los expone al aire.
“El corte o pelado de los tubérculos, así como los daños mecánicos sufridos durante la cosecha, transporte y almacenamiento, llevan a que se generen manchas pardas o negras producto de la oxidación, lo cual genera pérdidas para el consumo y la industria”, indicó Matías González, becario doctoral del Conicet e integrante del proyecto junto con Gabriela Massa, Leonardo Storani y Cecilia Décima Oneto.
De acuerdo con los resultados alcanzados sobre el total de plantas editadas analizadas hasta el momento, “alrededor del 15 por ciento mostró cambios en la secuencia de este gen, lo que representa una alta eficiencia”, destacó Massa, investigadora del INTA – Conicet en el Laboratorio de Agrobiotecnología de Balcarce.
Según los investigadores es un primer paso muy importante y despierta interés en futuros procesos de industrialización. “Este logro es la base de las nuevas técnicas de mejoramiento genético que nos permiten hacer lo mismo que se hizo durante años mediante el mejoramiento convencional, pero de manera más rápida y precisa”, expresó Feingold.
Con una producción nacional que ronda los 2.43 M de toneladas de papa al año, el control de este problema permitiría evitar importantes pérdidas económicas para la producción y la industria.
Papas sin pardeamiento
Denominado comúnmente como oxidación de la papa, “este proceso está relacionado con la actividad de la enzima polifenol oxidasa que cataliza la oxidación a diferentes compuestos fenólicos con la consecuente transformación a pigmentos oscuros anti-nutricionales no deseables para la calidad industrial”, destacó Feingold, quien agregó: “Si no hay enzima, no hay pardeamiento”.
Lo que sigue es corroborar que las plantas identificadas mejoran su comportamiento como resultado del ‘apagado’ del gen de polifenol oxidasa”, comenta Massa. Y, cuando estas plantas produzcan tubérculos, “observar que tengan un grado de pardeamiento reducido con respecto a las plantas no editadas”.
El pardeamiento no sólo genera el rechazo del consumidor y de la industria, sino que altera las propiedades nutricionales de la papa fresca y sus productos derivados. Al utilizar técnicas modernas de mejoramiento genético es posible obtener un producto de mayor calidad y más saludable para su consumo.
Mejorar variedades
El próximo objetivo “será la aplicación de la edición génica en variedades de papa obtenidas del programa de mejoramiento del INTA, en este como en otros genes de importancia nutricional con el objetivo de agregar valor y mejorar la calidad del cultivo”, explicó González, quien se capacitó en esta tecnología en la Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas tras obtener una beca del Programa BEC.AR., y actualmente realiza su doctorado bajo la dirección de Feingold y Massa.
Los avances reportados en este estudio, desarrollado con fondos institucionales a través del Programa Nacional de Biotecnología -orientado a generar y adaptar tecnologías para un incremento en el valor de la producción agropecuaria-, permiten anticipar la utilización de la edición génica en otros cultivos de importancia como soja y arroz.
La tecnología mediada por CRISPR/Cas9 realiza cambios precisos y dirigidos en los genomas de plantas y animales utilizados para la alimentación con el fin de generar beneficios productivos, ambientales y para el consumidor.