Biólogos de la Universidad de Purdue, dirigidos por Stan Gelvin, han desarrollado cepas de Agrobacterium que entregan T-DNA al núcleo de la plantas pero sin integrarlo al genoma. Esto permite expresar nuevos rasgos valiosos, sin generar plantas «transgénicas», y no se necesitan métodos tradicionales para eliminar el T-DNA. La innovación se encuentra bajo una solicitud de patente.
Universidad de Purdue / 22 de mayo, 2023.- Los investigadores académicos y las empresas del sector de la biotecnología agrícola podrán utilizar una innovación biológica pendiente de patente de la Universidad de Purdue para introducir características valiosas en las plantas sin integrar ADN foráneo en el genoma de una planta.
Las cepas tradicionales de Agrobacterium entregan «ADN de transferencia», o T-DNA, a las plantas, incluidos los cultivos, y lo integran en el genoma de las plantas. Esto puede crear una planta que exprese rasgos, como una mejor resistencia a la sequía o un mejor contenido nutricional, que los productores valoran y pueden ser útiles para la industria. Sin embargo, el T-DNA se integra permanentemente en el genoma de la planta, creando plantas etiquetadas como «transgénicas». [Si bien no presentan ningún problema para la salud o medio ambiente comparado a las plantas mejoradas convencionalmente] Las plantas transgénicas pueden estar altamente reguladas o prohibidas.
Los biólogos de Purdue han desarrollado cepas de Agrobacterium que entregan T-DNA para que las plantas aún puedan modificarse para expresar rasgos valiosos, pero no son transgénicas. Esto significa que no se necesitan métodos tradicionales para eliminar el ADN-T. Las cepas fueron creadas por Stanton Gelvin, profesor distinguido de biología de Edwin Umbarger, y Lan-Ying Lee, científica investigadora, en el Departamento de Ciencias Biológicas de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Purdue.
Gelvin dijo que estas cepas de Agrobacterium mutantes VirD2 pueden transportar T-DNA que entrega y expresa reactivos de ingeniería genómica, como CRISPR-Cas. Aunque el genoma de la planta puede ser alterado, no se crea ninguna planta transgénica.
«El T-DNA entregado por las cepas de Agrobacterium creadas por Purdue desaparece del núcleo de la planta porque eventualmente es destruido por las nucleasas, enzimas que existen naturalmente que degradan el ADN, o se ‘diluye’ fuera del núcleo de la planta a medida que las células se dividen«, dijo Gelvin. .
El método tradicional para eliminar el ADN-T integrado de plantas transgénicas es cruzar sexualmente una planta transgénica con una planta no transgénica. Gelvin dijo que este método tiene inconvenientes.
“El cruce puede llevar mucho tiempo y ser costoso, y generalmente requiere varias generaciones de plantas”, dijo Gelvin. “Esto no es factible para plantas con tiempos de generación prolongados, como muchos árboles que se utilizan para la producción de frutas o madera, o cultivos que normalmente se propagan vegetativamente, como papas, camotes y plátanos. Estas cepas de Agrobacterium creadas por Purdue evitan estos inconvenientes”.
Gelvin y Lee han utilizado con éxito sus cepas en la ingeniería genómica preliminar de especies de plantas modelo. Sus cepas alteradas de Agrobacterium mutaron un gen de fitoeno desaturasa del tabaco, que codifica una enzima involucrada en la síntesis de clorofila, en un 50%-80% de los niveles mutados por cepas normales de Agrobacterium de tipo silvestre, pero sin generar una planta transgénica.
“Hay numerosos rasgos que a los científicos y las empresas les gustaría introducir, pero nuestras cepas quizás se utilicen mejor para la ingeniería genómica de cualquier gen”, dijo Gelvin. «Lan-Ying y yo continuamos realizando experimentos adicionales mientras tratamos de hacer que estas cepas sean más fáciles de usar en laboratorios académicos y entornos industriales».
Gelvin y Lee han revelado sus cepas de Agrobacterium a la Oficina de Comercialización de Tecnología de la Fundación de Investigación Purdue, que ha solicitado la protección de patentes sobre la propiedad intelectual. Los socios comerciales interesados en desarrollar o licenciar las cepas deben comunicarse con Abhijit Karve, director de desarrollo comercial, aakarve@prf.org, sobre el código de seguimiento 2023-GELV-70225.
Gelvin y Lee han recibido apoyo de la National Science Foundation para desarrollar estas cepas de Agrobacterium.