Una nueva investigación en el instituto de Jennifer Doudna tiene como objetivo crear plantas hambrientas de carbono de crecimiento más rápido utilizando la herramienta de edición de genes
Las plantas son las fábricas originales de captura de carbono, y un nuevo programa de investigación tiene como objetivo mejorarlas mediante el uso de la edición de genes.
El Innovative Genomics Institute (IGI), un grupo de investigación en Berkeley, California, fundado por la co-inventora de CRISPR, Jennifer Doudna, ha anunciado un nuevo programa para usar la revolucionaria herramienta de edición de genes en plantas para aumentar su aptitud para el almacenamiento de carbono. El programa inicial tendrá una duración de tres años y está financiado por una subvención de 11 millones de dólares de la fundación de Mark Zuckerberg y Priscilla Chan.
La investigación es parte de un esfuerzo creciente de los científicos para encontrar formas de aspirar el dióxido de carbono que ya está en la atmósfera para frenar el cambio climático. Aumentar las habilidades naturales de las plantas para absorber dióxido de carbono podría, si se hace a una escala lo suficientemente grande, ayudar a reducir las temperaturas máximas en un mundo en calentamiento.
Si bien muchas personas asocian la captura de carbono con los árboles, la investigación del IGI se centra en los cultivos agrícolas. La decisión es principalmente una cuestión de tiempo, dice Brad Ringeisen, director ejecutivo de IGI. Los árboles pueden tener una vida útil prolongada que les permita almacenar carbono durante décadas o incluso siglos, pero la mayoría de los cultivos crecen más rápido, lo que permite a los investigadores acelerar el proceso de prueba.
Uno de los principales objetivos del trabajo de IGI será modificar la fotosíntesis para que las plantas puedan crecer más rápidamente, dice Ringeisen. Al alterar las enzimas involucradas, los investigadores podrían eliminar las reacciones secundarias que consumen energía, incluidas algunas que realmente liberan dióxido de carbono.
Pero la fotosíntesis es solo la mitad de la historia, porque el carbono de las plantas generalmente regresa al aire después de que los microbios del suelo, los animales o las personas comen las plantas. Mantener el carbono en el suelo, o encontrar otras formas de almacenarlo, es al menos tan importante como capturarlo en primer lugar.
Los sistemas de raíces más grandes y más profundos pueden ayudar a almacenar más carbono en el suelo, porque si una planta muere y partes de ella se encuentran bajo tierra, es menos probable que el carbono en esas piezas regrese al aire rápidamente. Las raíces no son la única opción de almacenamiento posible, dice Ringeisen. Las plantas modificadas también podrían usarse para producir bioaceite o biocarbón, que se pueden bombear a gran profundidad para su almacenamiento.
Optimizar las plantas para la eliminación de carbono será un desafío, dice Daniel Voytas, ingeniero genético de la Universidad de Minnesota y miembro del consejo asesor científico de IGI.
Muchos de los rasgos que los investigadores quieren alterar en las plantas están influenciados por múltiples genes, lo que puede dificultar la edición precisa, dice. Y aunque algunas plantas, como el tabaco y el arroz, se han estudiado tan extensamente que los investigadores entienden ampliamente cómo modificarlas, la genética de otras se comprende menos.
La mayor parte de la investigación inicial del IGI sobre la fotosíntesis y los sistemas de raíces se centrará en el arroz, dice Ringeisen. Al mismo tiempo, el instituto también trabajará en el desarrollo de mejores técnicas de edición de genes para el sorgo, un cultivo básico que ha sido particularmente difícil de descifrar para los investigadores. El equipo espera comprender eventualmente y potencialmente alterar los microbios del suelo también.
“Esto no es fácil, pero estamos aceptando la complejidad”, dice Ringeisen. En última instancia, espera que, en lo que respecta al cambio climático, "las plantas, los microbios y la agricultura puedan ser parte de la solución, en lugar de parte del problema".
Traducción: Cecilia González P.
Publicado: 23 de junio de 2022
Fuente: Technology Review
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12-09-2024
