INVESTIGADORES DISEÑAN PLANTAS CON MAYOR EFICIENCIA DE FOTOSÍNTESIS
Genes de algas verdes azuladas, utilizadas por un grupo de
científicos estadounidenses y británicos en el desarrollo de una planta de
tabaco genéticamente modificada, podrían mejorar los rendimientos de los
principales cultivos a nivel mundial en un 60%. La investigación tuvo como
objetivo acelerar la fotosíntesis, proceso mediante el cual las plantas
convierten la luz solar, el agua y el dióxido de carbono en oxígeno y azúcar. Rubisco
es el nombre de la enzima responsable de fijar el carbono en las moléculas que
forman los bloques de construcción de las plantas, pero se considera que es muy
ineficiente, ya que a menudo reacciona con oxígeno en lugar de CO2. Lo que los
científicos hicieron fue tomar prestada una enzima Rubisco más rápida de las
algas verde azuladas -o cianobacteria-, y la pusieron en una planta de tabaco. Cabe
señalar que las plantas de tabaco son consideradas como un organismo modelo
común para la investigación en ingeniería genética. Los equipos dirigidos por
la genetista de plantas de la Universidad de Cornell en EE.UU., Maureen Hanson,
y el fisiólogo de plantas de Rothamsted Research en el Reino Unido, Martin
Parry, trabajaron en la misma medida en la investigación, combinando la
experiencia en ingeniería genética de Cornell y la experiencia en bioquímica de
enzimas de Rothamsted. En algunas de las plantas, los investigadores también
añadieron una proteína bacteriana que se cree que ayuda a Rubisco a plegarse
correctamente, mientras que en otras añadieron una proteína bacteriana que
apoyaba estructuralmente a la enzima. Ambas líneas de tabaco fueron capaces de
utilizar la Rubisco para la fotosíntesis, y en ambos casos reaccionaron con
dióxido de carbono, creando nuevas moléculas más rápido que el tabaco normal.Una posibilidad emocionante Hanson
explicó que, a pesar que este desarrollo ha sido un paso importante para
mejorar la fotosíntesis en las plantas, aún queda mucho trabajo por hacer. Añadió
que la “nueva” planta de tabaco “no era una mejora” sobre la planta natural, ya
que no tenía los micro compartimientos bacterianos repelentes de oxígeno,
llamados carboxisomas, necesarios para que las plantas genéticamente
modificadas sean de alguna utilidad en condiciones naturales. “El carboxisoma
normalmente encierra la enzima, la protege del oxígeno y aumenta la cantidad de
dióxido de carbono en torno a la enzima para que pueda trabajar más rápido”,
dijo Hanson en entrevista con Portalfruticola.com. Como los científicos no
fueron capaces de utilizar los carboxisomas, las plantas de tabaco modificadas
genéticamente tuvieron que ser cultivadas en cámaras especiales con una
concentración de dióxido de carbono 20 veces mayor de lo normal para que la
fotosíntesis fuera más rápida. “Si tuviéramos que incluir este carboxisoma -que
es lo que estamos tratando de hacer ahora- entonces el ambiente adecuado
alrededor de la planta tendría que ser muy, muy alto en CO2, y así la
fotosíntesis podría proceder más rápidamente”, dijo. “Y es por eso que todo el
mundo está interesado en hacer esto”, aseveró. Hanson dijo que otro grupo,
liderado por el Dr. Stephen Long de la Universidad de Illinois, había modelado
una simulación computarizada de los potenciales efectos sobre el rendimiento
del cultivo si la eficiencia de la fotosíntesis se aumentara de esta manera. Así,
de acuerdo a sus cálculos, dicho rendimiento podría ser de un 36 a 60% más alto
en cualquier lugar. “Por eso esta es una posibilidad emocionante, pero no hemos
terminado el trabajo. Tenemos que lograr poner el carboxisoma ahí”, dijo. El
incremento en el rendimiento es aún más importante. Esto, ya que muchos
fitomejoradores dicen estar llegando al final de su capacidad para utilizar la
variación genética natural como medio para mejorar los rendimientos en los
principales cultivos mundiales, como el arroz y el trigo. Por lo tanto, Hanson
señaló que, aparentemente, utilizar la tecnología de modificación genética
moderna podría ser la mejor respuesta a la pregunta sobre cómo alimentar a una
población mundial que crece rápidamente. Tecnología
GM ‘absolutamente necesaria’ Con el fin de hacer carboxisomas en las
plantas de tabaco modificadas genéticamente, un máximo de ‘seis o siete’ genes
tendrá que ser transferido al cloroplasto de la planta de tabaco. “En eso
estamos trabajando ahora. Estamos tratando de poner todos los genes dentro”,
dijo Hanson. “Es un poco más complicado porque no sólo es necesario tener genes
ahí, sino que hay que tenerlos adecuadamente controlados con el fin de generar
la cantidad adecuada de proteínas”, detalló. Hanson agregó que los
investigadores podrían ser capaces de poner este mecanismo en un cultivo
importante “en una década”, pero uno de los principales obstáculos para que sea
adoptado a escala global, son reservas de la gente respecto a la tecnología GM.
“Espero que haya un aumento en la aceptación de los alimentos modificados
genéticamente a medida que la gente aprenda más sobre eso y se disipen algunos
de los temores –francamente irracionales- sobre esto a través de la educación”,
dijo. “No veo ninguna forma en la que podamos alimentar al mundo sin necesidad
de utilizar esta tecnología. Creo que será absolutamente necesario, y cuando se
vuelva necesario, entonces creo que podría aumentar la aceptación”, concluyó. –
TOMADO DE ENVIO DE PREGON AGROPECUARIO DE AR
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