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04 DICIEMBRE

CAMBIO CLIMÁTICO

CRISPR podría ayudar a los cultivos a sobrevivir al cambio climático

CRISPR podría ayudar a los cultivos a sobrevivir al cambio climático

Las respuestas ambientales naturales de una planta podrían hacerle más daño que beneficio a medida que aumentan los niveles de temperatura y carbono.



En el norte de Europa, la sequía diezma la cosecha de maíz. En Ghana, el clima más seco amenaza la preciosa planta de cacao. En Colombia, el rendimiento del café sigue cayendo.

Preocupados de que el cambio climático esté superando la evolución de las plantas y preparando el escenario para más muertes y escasez de cultivos vitales, algunos científicos de plantas están hablando sobre el uso de la edición genética para una nueva tarea: Fortalecer cultivos para hacer frente a un mundo más cálido.

"Las plantas son muy buenas para responder a su entorno", dice el biólogo de plantas de Stanford Dominique Bergmann. Pero de todas las plantas que hemos domesticado en los últimos 10,000 años, "ninguna de ellas ha experimentado a dónde va nuestro clima", dice ella.

A medida que aumenta el dióxido de carbono en la atmósfera, las plantas responderán como siempre lo han hecho: serán frugales, absorbiendo solo el dióxido de carbono que necesitan y luego cerrarán sus estomas, los pequeños poros en la parte inferior de sus hojas. Esta ha sido una adaptación útil para las plantas porque les permite retener y conservar más agua. Pero a medida que las temperaturas aumentan junto con los niveles de carbono, los estomas cerrados evitarán que el agua fluya a través de la planta y la enfríe. Esto es lo que Bergmann llama una "visión de pesadilla" para las plantas en un mundo de rápido calentamiento: es probable que se quemen hasta morir.

Con el tiempo suficiente, tal vez miles de generaciones, las plantas podrían evolucionar y adaptarse a estas condiciones de calor extra (con estomas que no se cierran durante tanto tiempo, por ejemplo). Pero el cambio climático se está moviendo demasiado rápido para eso, dice Bergmann, por lo que debemos considerar intervenir con la edición de genes, una tecnología que permite a los científicos crear, agregar, eliminar o alterar genes individuales dentro del ADN de una planta. Esta es la misma técnica que podría curar trastornos hereditarios como la enfermedad de Huntington y que los científicos de los alimentos aplicaron para evitar que se oxiden los hongos.

Bergmann ya ha comenzado a utilizar la edición de genes en plantas. En un estudio reciente publicado en Developmental Cell, Bergmann y un equipo de investigadores utilizaron la edición de genes para ajustar los niveles de la hormona citoquinina, que ayuda a las plantas a coordinar su crecimiento y adaptarse a su entorno. Una forma en que la citoquinina hace esto es controlando la producción de estomas. Los investigadores descubrieron que a medida que aumentaba la citoquinina, también aumentaba el número de estomas, lo que revelaba una piedra angular de la ventilación de las plantas y el uso del agua.

"Este es un camino completo que no sabíamos que existía", dice Julie Gray, bióloga de plantas de la Universidad de Sheffield en Inglaterra, que no participó en el estudio.

Aunque el estudio de Bergmann utilizó Arabidopsis , una maleza de florecimiento que se usa comúnmente para la investigación genética pero de poco valor económico, cree que la técnica también podría emplearse para editar los genes de los cultivos alimentarios. Ella dice que el proceso de modificación sería mucho más rápido y más específico que cualquier otra cosa que pudiera lograrse con las técnicas tradicionales de cruzamiento utilizadas por los horticultores durante siglos.

Sin embargo, no todos piensan que la edición de genes debería estar en la caja de herramientas de adaptación al clima.

"Hay un movimiento social fuerte que ha sido muy cauteloso con estas tecnologías", dice Paul Thompson, un especialista en ética agrícola y de alimentos en la Universidad Estatal de Michigan. "Habrá oposición".

Aunque no está en contra del uso de la edición de genes como herramienta para la adaptación al clima, Thompson dice que no tenemos un buen historial para introducir nuevas tecnologías agrícolas. La infraestructura a menudo beneficia a los grandes inversores y perjudica a los pequeños agricultores.

Bergmann reconoce que el uso de la ingeniería genética en el pasado ha sido defectuoso, pero cree que su generación de biólogos ha aprendido de los errores de sus predecesores. Ella quiere "mejorar las plantas en beneficio de las personas, no las ganancias corporativas", dice ella.

El siguiente paso para su equipo de investigación será confirmar que la manipulación de la citoquinina puede ayudar con la adaptación ambiental de los cultivos alimenticios, no solo de Arabidopsis , dice Bergmann. Si estas herramientas pudieran aplicarse a las plantas que comemos, entonces la edición genética de los cultivos puede estar aquí para quedarse.

Traducción: Cecilia González P.

Publicado: 04 de diciembre de 2018

Fuente: Science Line

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