Investigadores del Instituto de Genómica para la Tolerancia al Estrés Abiótico en Cultivos (IGCAST) de la Universidad texas Tech han desarrollado una innovadora técnica que permite producir brotes de plantas editadas genéticamente sin recurrir al lento cultivo de tejidos tradicional, reduciendo el tiempo de regeneración de meses a solo semanas, acelerando el desarrollo de nuevos cultivos.
Texas Tech University / 6 de noviembre, 2025.- Un equipo de biotecnólogos vegetales, liderado por Gunvant Patil en la Universidad Tecnológica de Texas (Texas Tech), Estados Unidos, desarrolló un método innovador que podría acelerar drásticamente el desarrollo de procesos de regeneración y cultivos editados genéticamente.
Este método permitiría a los científicos omitir uno de los pasos más laboriosos y complejos de la biotecnología vegetal: el cultivo de tejidos.
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El estudio, publicado esta semana en Molecular Plant, presenta un sistema de regeneración sintética que permite a las plantas generar nuevos brotes directamente a partir de tejido dañado, eliminando la necesidad de los pasos tradicionales de regeneración en laboratorio, que suelen tardar meses y limitan los cultivos que pueden ser bioingenierizados. Este trabajo fue realizado principalmente por el estudiante de posgrado Arjun Ojha Kshetry en el IGCAST.
“La regeneración vegetal siempre ha sido el principal obstáculo en biotecnología”, afirmó Patil, autor principal y profesor asociado del IGCAST. “Nuestro enfoque activa la capacidad natural de la planta para regenerarse tras una lesión, lo que nos permite inducir directamente nuevos brotes genéticamente editados sin necesidad de meses de cultivo de tejidos. Esto podría cambiar radicalmente la forma en que desarrollamos cultivos mejorados”.
En la mayoría de los métodos de ingeniería genética, los investigadores deben regenerar una planta completa a partir de una sola célula utilizando combinaciones precisas de nutrientes y hormonas, un proceso lento, costoso y a menudo dependiente del genotipo. El equipo de Patil, en cambio, diseñó un sistema sencillo que reactiva las propias vías de cicatrización y regeneración de la planta.
Al combinar dos genes potentes: WIND1, que activa la reprogramación de las células cercanas a una herida, y el gen de la isopentenil transferasa (IPT), que produce hormonas vegetales naturales que promueven el crecimiento de nuevos brotes, el equipo creó una cascada de regeneración autónoma. Este sistema generó con éxito brotes editados genéticamente en diversos cultivos, como tabaco, tomate y soja.
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“Este sistema funciona como activar un interruptor oculto en la planta”, explicó Patil. “Cuando activamos los genes de respuesta a heridas, la planta comienza a regenerarse, esta vez con las modificaciones genéticas deseadas”.
La nueva técnica también se integra con las herramientas de edición genómica basadas en CRISPR (Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Regularmente Interespaciadas), lo que permite modificaciones genéticas precisas en un solo paso. La capacidad de generar plantas transgénicas, o editadas genéticamente, directamente en la planta madre podría hacer que la mejora de cultivos sea más rápida, económica y accesible a una mayor variedad de especies.
“Este es un paso importante hacia la democratización de la biotecnología vegetal”, afirmó Luis Herrera-Estrella, coautor, director del IGCAST y Profesor Distinguido de Genómica Vegetal en Texas Tech. “Al reducir la dependencia del cultivo de tejidos y de laboratorios especializados, este sistema podría hacer posible la innovación genética para muchos más cultivos y programas de investigación en todo el mundo”.
El estudio demuestra mayores tasas de éxito en la regeneración de tabaco y tomates con el nuevo sistema, superando a muchos métodos de transformación existentes sin cultivo de tejidos. Incluso en la soja, una especie notoriamente difícil de modificar genéticamente, los investigadores lograron la edición genética con una mínima dependencia del cultivo de tejidos convencional.
«El desarrollo de un sistema de transformación sin cultivo de tejidos representa un gran avance para la investigación agrícola», afirmó Clint Krehbiel, decano de la Facultad de Ciencias Agrícolas y Recursos Naturales Davis. «Este descubrimiento no solo acelera la mejora de los cultivos, sino que también demuestra cómo nuestro profesorado y alumnado están abordando algunos de los desafíos más apremiantes en materia de seguridad alimentaria mundial y producción sostenible».
La investigación marca un hito importante en la biología sintética vegetal y posiciona a Texas Tech a la vanguardia de la innovación agrícola sostenible. El trabajo futuro se centrará en adaptar este enfoque a otros cultivos alimentarios y energéticos importantes, incluidos los cereales y las leguminosas, e integrarlo con tecnologías de edición genómica de precisión para acelerar el mejoramiento genético en pro de la seguridad alimentaria mundial.
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«Nuestro objetivo final es desarrollar una plataforma universal para la transformación de plantas, que reduzca a la mitad o más el tiempo transcurrido desde el descubrimiento hasta la obtención de una variedad de cultivo mejorada», declaró Patil. Esto tiene implicaciones no solo para la investigación, sino también para abordar desafíos del mundo real como la resiliencia ambiental, la resistencia a las enfermedades y la mejora de la eficiencia en el uso de nutrientes.
Los investigadores posdoctorales Kaushik Ghose y Vikas Devkar, que trabajan en el laboratorio de Patil, también contribuyeron a este trabajo.