Investigadores de la Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas (SLU) han descubierto un nuevo gen que controla la sensibilidad de las plantas a amenazas como los hongos y la sequía. Al eliminar este gen (usando edición del genoma mediante CRISPR), las plantas se vuelven más resistentes al tizón tardío, como ya se ha visto en ensayos de campo; este avance podría reducir la necesidad de tratamientos químicos y mejorar la seguridad alimentaria en climas más secos y variables.
Swedish University of Agricultural Sciences / 16 de octubre, 2024.- Investigadores de la Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas (SLU) han descubierto un nuevo gen que controla la sensibilidad de las plantas a amenazas como los hongos y la sequía. Al eliminar este gen, las plantas se vuelven más resistentes, lo que podría reducir la necesidad de tratamientos químicos y mejorar la seguridad alimentaria en climas más secos y variables. El gen, llamado Parakletos, que significa «auxiliar», está vinculado al sistema inmunológico y reactivo al estrés de la planta. Interactúa con otras proteínas sin realizar ninguna función adicional. Este descubrimiento revolucionario se publicó recientemente en la prestigiosa revista Nature Communications.
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Durante varios años, los investigadores de la SLU han estado estudiando cómo hacer que las plantas de papa sean más resistentes a enfermedades como el tizón tardío. La técnica implica el uso de herramientas de edición genética, como CRISPR, para eliminar los genes de susceptibilidad (genes s), que hacen que las plantas sean vulnerables a los ataques. El equipo ahora ha identificado un nuevo gen S que regula la sensibilidad de la planta a amenazas como los hongos, las bacterias, la sal y la sequía. La eliminación de este gen fortalece las defensas de la planta y reduce la necesidad de tratamientos químicos. Este método también podría preparar los cultivos para un futuro con condiciones climáticas más desafiantes.
«Sabemos que esto funciona en las papas y el tabaco, pero tenemos la esperanza de que también se pueda aplicar a otros cultivos», dice Erik Andreasson, profesor y director de la unidad de biología de la resistencia de la SLU. También es el autor principal del artículo reciente en Nature Communications. En comparación con el resto de la Unión Europea, Suecia está a la vanguardia en la investigación de nuevas técnicas genómicas, como la edición genética, para la protección de las plantas.
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Los ensayos de campo no han mostrado consecuencias negativas por la eliminación de genes, según Andreasson, y es poco probable que surjan problemas a largo plazo. Sin embargo, dado que los ensayos solo se han realizado en un lugar y con una variedad de papa, se necesitan más investigaciones para confirmar su eficacia más amplia. El siguiente paso es ampliar el proyecto, llamado «Papa resistente», en el que participan varias organizaciones agrícolas.
«Es emocionante ser parte de esta investigación con gran potencial para mejorar los cultivos», dice Desirée Börjesdotter, jefa de mejoramiento vegetal en Lantmännen, socio del proyecto.
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Datos:
Genes S y R: Las papas son uno de los tres principales cultivos básicos del mundo, pero son propensas a enfermedades que a menudo requieren tratamientos químicos. Al eliminar genes de susceptibilidad específicos con herramientas de edición genética como CRISPR, los investigadores pueden reducir la vulnerabilidad de la planta a enfermedades como el tizón tardío. Otro enfoque es introducir genes de resistencia, que ayudan a las plantas a defenderse de varios patógenos. Juntos, estos métodos podrían mejorar significativamente la resiliencia de los cultivos.
Edición genética: Las tecnologías de edición genética, como CRISPR/Cas9, permiten realizar cambios específicos en el ADN de una planta. Estas ediciones pueden implicar el intercambio de pares de bases en un gen o la creación de mutaciones para alterar la producción de proteínas, lo que le da a la planta nuevos rasgos.
Organismo cisgénico: Organismo modificado genéticamente en el que el ADN insertado proviene de la misma especie o de una especie compatible. Por ejemplo, una papa modificada con un gen de otra papa.
OGM (organismo genéticamente modificado, o transgénico): Un OGM es un organismo cuyo material genético ha sido alterado de maneras que no ocurren naturalmente, como por ejemplo mediante el apareamiento o el cruzamiento de especies. Este proceso puede agregar, eliminar o modificar secuencias de ADN para cambiar las características del organismo.