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“Medicina” biotecnológica podría vacunar a las plantas contra virus devastadores

vacuna para plantas
Una planta que está siendo vacunada con moléculas identificadas por la nueva técnica.
MLU / MARKUS SCHOLZ

Nuevo procedimiento molecular logró proteger un 90% de las plantas “vacunadas” contra virus mortales y económicamente problemáticos.

Pocas cosas son más aterradoras para un agricultor de zapallos/calabazas que las letras CMV. Representan el virus del mosaico del pepino, un patógeno que desperdicia campos enteros de calabazas, pepinos y melones. Ahora, los investigadores han encontrado una forma de desarrollar rápidamente vacunas que eventualmente podrían proteger los cultivos de los patógenos virales.

“Este es un hallazgo realmente bueno”, dice Anna Whitfield, una patóloga de plantas en la Universidad Estatal de Carolina del Norte en Raleigh, Estados Unidos, que no participó en el estudio. Los virus son una amenaza en constante evolución para la seguridad alimentaria mundial, dice Whitfield, y la nueva técnica podría ayudar a los agricultores a mantenerse al día con los patógenos en constante cambio.

[Recomendado: Adiós plagas y pesticidas: Científicos avanzan en desarrollo de “vacuna biotecnológica” para proteger cultivos agrícolas]

Cuando un virus infecta una célula vegetal, a menudo libera moléculas de ARN, ya sea en forma de ARN mensajero o ARN bicatenario, que viaja a través de la célula, ayudando a que el virus se replique. Las proteínas de defensa dentro de la célula vegetal reconocen estos ARN virales, y las enzimas que actúan como pequeñas tijeras moleculares, los separan. Algunos de los fragmentos de ARN resultantes, llamados ARN pequeño de interferencia (ARNip), se unen con un grupo de proteínas llamado complejo Argonauta. Los ARNip sirven como identificadores que conducen el complejo Argonauta al ARN en el genoma del virus, que luego destruyen el complejo Argonauta y otras proteínas.

La táctica es mortal, pero no siempre es eficiente. De los muchos miles de ARNip diferentes producidos por la planta, muy pocos tienen las propiedades químicas correctas para combatir el ARN viral. El bioquímico Sven-Erik Behrens de la Universidad Martin Luther Halle-Wittenberg en Alemania y sus colegas se propusieron racionalizar el proceso.

Desarrollaron pruebas moleculares para identificar qué ARNip son eficaces para combatir los virus. En experimentos de laboratorio con plantas de tabaco, demostraron que podían elegir a los ganadores y usarlos como una vacuna contra el virus del enanismo arbustivo de tomate (TBSV) , que ralentiza el crecimiento y daña las hojas en las plantas de tabaco. El mejor ARNip, rociado en las hojas, protegió el 90% de las plantas, informa el equipo este mes en la revista Nucleic Acids Research.

Hay otras formas de predecir qué ARNip podrían ser efectivos contra un virus vegetal, pero la mayoría de estos son modelos de computadora que no siempre funcionan como se esperaba, dice Behrens.

Una parte emocionante del estudio es que el equipo simplemente roció los ARNip en la planta o los frotó sobre las hojas, dice Whitfield. Esto es mucho más simple y rápido que diseñar genéticamente una planta para la resistencia viral, lo que permite a los científicos y agricultores mantenerse al día con la rápida evolución de los patógenos virales.

Los investigadores ahora están trabajando para encontrar la forma más eficiente y rentable de administrar la vacuna a las plantas, como un aerosol que usa nanopartículas para administrar los ARNip. También están tratando de identificar ARNip que lucharían contra virus económicamente importantes como el CMV o el virus del mosaico amarillo del calabacín, en plantas desde melones hasta tomates.

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