Investigadores de la Universidad Suiza de Lausana (UNIL) utilizaron una tecnología de edición genómica, llamada edición de bases, para cambiar uno de los ~850 millones de pares de bases de ADN del gen del tomate y reparar así una mutación natural desfavorable ocurrida en la domesticación de este cultivo. Al reparar la mutación de domesticación perjudicial, los investigadores han obtenido una variedad de tomate que entra a producción de fruto en una fase más temprana.
University of Lausanne / 8 de enero, 2025.- La edición genómica con CRISPR-Cas suele asociarse a la inducción de mutaciones. Sin embargo, un equipo de investigadores de la Universidad Suiza de Lausana demuestra ahora que también se puede utilizar para reparar mutaciones naturales.
Todos los organismos vivos mutan, lo que es un importante impulsor de la biodiversidad y la evolución. Los seres humanos han estado domesticando plantas durante miles de años, seleccionando mutaciones que conducen a características favorables, como frutos más grandes o más numerosos. Sin embargo, este proceso a menudo provoca la coselección de otras mutaciones indeseables que pueden tener efectos negativos en el crecimiento y el desarrollo de las plantas. Este fenómeno se denomina «costo de domesticación».
La selección y combinación de mutaciones también es esencial para la obtención de nuevas variedades de cultivos. Para aumentar la frecuencia con la que se producen las mutaciones, las plantas se exponen a productos químicos o radiación. Pero este enfoque de mutagénesis es aleatorio y hace que la obtención de nuevas variedades requiera mucho tiempo.
La edición genómica con CRISPR-Cas es un nuevo enfoque para introducir mutaciones en el genoma de las plantas de forma precisa y predecible. Mejor aún, con la edición del genoma no solo es posible inducir mutaciones, sino también reparar las ya existentes: así lo demostraron investigadores de la Universidad de Lausana en un artículo publicado en Nature Genetics.
Los biólogos del Departamento de Biología Molecular de Plantas (DBMV) de la Facultad de Biología y Medicina publicaron su trabajo sobre el segundo cultivo vegetal (o fruta, para los entendidos) más consumido en todo el mundo, después de la papa: el tomate.
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Utilizar CRISPR para cosechar antes
Los investigadores del laboratorio de Sebastian Soyk, profesor adjunto del DBMV, utilizaron una tecnología de edición del genoma, llamada edición de bases, para cambiar uno de los ~850 millones de pares de bases de ADN del genoma del tomate para reparar una mutación de domesticación desfavorable. Anna Glaus, estudiante de doctorado del grupo de investigación, primero seleccionó y luego investigó las plantas mutadas y reparadas.
«Para obtener estos resultados, caractericé 72 plantas y coseché durante dos días consecutivos 4.500 frutos que clasifiqué por tamaño, peso y madurez (rojos o verdes) y medí su contenido de azúcar», explica Anna Glaus.
Al reparar la mutación de domesticación perjudicial con la edición genómica, los investigadores suizos han obtenido una variedad de tomate que entra antes a producción.
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Teniendo en cuenta la moratoria suiza que prohíbe el cultivo de organismos genéticamente modificados (OGMs o transgénicos), que expira en junio de 2025, este nuevo estudio invita a la reflexión.
«Mostramos aquí la variada aplicación de la edición genómica y sus beneficios para la agricultura», dice Anna Glaus.
«Es importante tener en cuenta estos datos científicos al pensar en el marco legal de la edición genómica. Con la edición genómica ahora tenemos las herramientas a mano para reescribir con precisión el código genético y hacer que el mejoramiento de cultivos sea más predecible«, dice Sebastian Soyk.
«Ahora deberíamos combinar esta capacidad con otras direcciones en el mejoramiento y la investigación agrícola, como la agroecología, para hacer que la agricultura sea más resistente y sostenible».