Aprovechamiento de genes de tomate podría ayudar a acelerar los cultivos resistentes a la sequía

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Una vez descartado como ‘ADN basura’ que no tenía ningún propósito aparente, una familia de ‘genes saltadores’ que se encuentran en los tomates, tiene el potencial de acelerar la mejora de cultivos para rasgos como la resistencia a la sequía mejorada.

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Investigadores del Laboratorio Sainsbury de la Universidad de Cambridge (SLCU) y el Departamento de Ciencias de las Plantas descubrieron que el estrés por sequía activa una familia de genes saltadores (retrotransposones Rider) que anteriormente se sabía que contribuían a la forma y color de la fruta en los tomates.

Su caracterización de Rider, publicada en la revista PLOS Genetics, reveló que la familia de éstos genes también está presente y activa en otros cultivos, destaca como fuente de variaciones de rasgos que podrían ayudar a las plantas a enfrentar mejor las condiciones más extremas impulsadas por el cambio de clima.

 

“Los transposones tienen un enorme potencial para mejorar los cultivos. Son potentes impulsores de la diversidad de características, y aunque hemos estado aprovechando estas características para mejorar nuestros cultivos durante generaciones, ahora estamos comenzando a comprender los mecanismos moleculares involucrados”
-Dr. Matthias Benoit, primer autor del estudio.

 

Los transposones, más comúnmente llamados genes saltarines, son fragmentos móviles de código de ADN que pueden copiarse en nuevas posiciones dentro del genoma, el código genético de un organismo. Pueden cambiar, alterar o amplificar genes, o no tener ningún efecto. 

Fueron descubiertos en los 40’s por la científica Barbara McClintock. Los los científicos se están dando cuenta de que los transposones no son “ADN basura” en absoluto, más bien, juegan un papel importante en el proceso evolutivo, la expresión génica y las características físicas de las plantas.

Usar genes saltarines ya presentes en las plantas para obtener nuevas características sería un avance significativo de las técnicas de mejoramiento tradicional, lo que permitiría:

  • generar rápidamente nuevas características en los cultivos a fin de que la cosecha sea más eficiente y maximizar el rendimiento
  • la producción de una enorme diversidad de nuevas características agrícolas, que luego podrían ser refinadas y optimizadas mediante modernas tecnologías de selección genética

El Dr. Hajk, coautor del estudido, asegura que controlar el proceso de mutación aleatoria de activación de éstos transposones en las plantas, aceleraría el proceso para generar nuevos fenotipos con características de interés en los campos de tomate. 

La ventaja de utilizar ésta técnica, es  decir uso de transposones, subyace en que es una alternativa a los transgénicos, pues no utiliza material genético de otro organismo, si no que se regula el del mismo. Por tanto no infringen las leyes actuales (como las de la Unión Europea) sobre organismos genéticamente modificados (OMGs).

El estudio también reveló que los genes Rider están presentes en varias especies de plantas, incluidos cultivos económicamente importantes como la canola, la remolacha y la quinoa.

Esta amplia abundancia fomenta nuevas investigaciones sobre cómo se puede activar de forma controlada, o reactivarse o reintroducirse en plantas que actualmente tienen elementos Rider silenciados, para que se pueda recuperar su potencial. Tal enfoque tiene el potencial de reducir significativamente el tiempo de mejoramiento en comparación con los métodos tradicionales.

Gracias la actividad de los Riders desencadenada por la sequía, se puede comprender el comportamiento de las redes de genes que ayudan a la respuesta de la planta frente a la sequía, lo que podría aprovecharse para producir cultivos que se adapten mejor a la sequía.

Esto es particularmente significativo en tiempos de calentamiento global, donde existe una necesidad urgente de producir cultivos más resistentes.

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-University of Cambridge. (2019, September 16). Harnessing tomato jumping genes could help speed-breed drought-resistant crops. ScienceDaily. Retrieved September 20, 2019 from www.sciencedaily.com/releases/2019/09/190916143949.htm

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Publicado por Kharen Guardiola

Vlogger de la Ciencia Etuber Difusora Científica Egresada en Biotecnología Genómica Estudiante de Lenguaje y Producción Audiovisual.

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