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Los cultivos transgénicos que eliminan a las plagas “silenciando” sus genes

Las plantas están entre muchos organismos eucariontes (poseen células con núcleo) que pueden “desactivar” uno o más de sus genes mediante el uso de un proceso llamado interferencia por ARN para bloquear la traducción (o síntesis) de las proteínas. Los investigadores ahora están aprovechando esto mediante la modificación genética de de cultivos para producir fragmentos de ARN específicos que, tras la ingestión por parte de los insectos, se produce la interferencia por ARN para silenciar un gen objetivo esencial para la vida o la reproducción, matando o esterilizando al insecto plaga. El potencial de este método se revisa en el próximo número especial de Trends in Biotechnology sobre biotecnología ambiental.

A medida que los pesticidas aumentan la preocupación por la resistencia en los insectos, los daños ambientales colaterales y los riesgos de exposición humana, la transgenia se está convirtiendo en una opción atractiva para el control de plagas en el futuro. Por ejemplo, ciertas cepas de maíz y algodón han sido modificadas para producir proteínas de la bacteria Bacillus thuringiensis (Bt) que envenenan ciertas plagas de gusanos, escarabajos y polillas. La interferencia por ARN añade otro grado de sutileza, al interrumpir los genes esenciales en las plagas que consumen los cultivos.

“El control de plagas basado en la interferencia de ARN puede proporcionar protección esencialmente sin costo, porque una vez que se desarrolla la variedad, la planta puede seguir creciendo sin necesitar aplicaciones adicionales de insecticida”, dice Ralph Bock, coautor principal del estudio y Director del Instituto Max Planck de Fisiología de Plantas Moleculares en Alemania.

Una estrategia de interferencia por ARN también podría abordar cuestiones ambientales y de toxicidad humana en torno a los pesticidas químicos. “Cuando buscamos una plaga clave con la tecnología de interferencia de ARN, lo que realmente esperamos es ver una gran reducción en el uso general de insecticidas”, dice el autor coautor David Heckel, director del Instituto Max Planck de Ecología Química.

Además del costo de aplicación y las ventajas ambientales, los defensores del método también apuntan a la flexibilidad de encontrar un objetivo genético y su especificidad de especie. Mientras que los pesticidas como los organofosforados funcionan sobrecargando el sistema nervioso de un insecto, un objetivo de interferencia de ARN adecuado podría controlar algo tan esotérico, pero indispensable, como la clasificación de proteínas celulares. Además, incluso cuando ciertos genes objetivo son similares entre especies, los fragmentos de ARN diseñados óptimamente inhiben solamente una especie y sus parientes más cercanos, en lugar de aplastar insectos no amenazantes en forma indiscriminada como hacen algunos pesticidas.

La interferencia por ARN se enfrenta a múltiples obstáculos antes de que pueda funcionar en todos los cultivos principales y sus plagas. Por el lado de la planta, los científicos aún no han encontrado una forma de transformar los genomas de los cloroplastos de granos de cereales como el arroz y el maíz, la ruta más directa para producir suficientes fragmentos de ARN para eliminar las plagas a una tasa alta. En el lado del insecto, las plagas prominentes tales como algunas orugas pueden degradar esos fragmentos, impidiendo el silenciamiento del gen objetivo.

Bock y Heckel esperan que la tecnología de interferencia de ARN esté a unos 6 o 7 años de llegar a gran escala al campo, pero son cautelosamente optimistas sobre su potencial para cambiar el debate sobre la tecnología de OGMs en la agricultura. “El escarabajo de la papa de Colorado está casi en todo el mundo ahora, incluso llegando a China”, dice Heckel. “Con tal propagación de una plaga principal que es resistente a los insecticidas, hay un buen caso para el desarrollo de una papa transgénica para intentar detener esa tendencia, y esperanzadamente demostrará bastantes ventajas para superar la oposición a cualquier modificación genética en cultivos”.

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