Más de 2 mil millones de personas en todo el mundo están desnutridas debido a la deficiencia de zinc. Dirigido por la Universidad de Copenhague, un equipo internacional de investigadores ha descubierto cómo las plantas perciben el zinc y utilizaron este conocimiento para mejorar la absorción de zinc de las plantas, lo que llevó a un aumento del contenido de zinc de las semillas en un 50%. El nuevo descubrimiento podría algún día aplicarse al desarrollo de cultivos más nutritivos a través de edición genética y selecciona de variedades.
University of Copenhagen / 4 de marzo, 2021.- La deficiencia de zinc y otros nutrientes esenciales es una de las mayores causas de desnutrición en todo el mundo. Se estima que más de dos mil millones de personas sufren de deficiencia de zinc, un problema que puede provocar un deterioro del sistema inmunológico, trastornos mentales y retraso en el crecimiento. Entre otras cosas, la desnutrición puede ser causada por tierras agrícolas infértiles, lo que afecta el contenido nutricional de cultivos básicos como el arroz, el trigo y el maíz.
Pero imagine que fuera posible activar un interruptor en los cultivos, en su etapa de semilla, que los impulse a acelerar su ingesta de zinc, hierro u otros nutrientes, y hacer que absorbieran más nutrientes de los que absorberían de manera convencional Investigadores del Departamento de Ciencias Vegetales y Ambientales de la Universidad de Copenhague han hecho precisamente eso utilizando la planta modelo Arabidopsis (Arabidopsis thaliana).
[Recomendado: Desarrollan primera yuca transgénica alta en hierro y zinc combinado con resistencia a virus]«Por primera vez, hemos demostrado que, al usar un ‘interruptor’ molecular en la planta, podemos hacer que la planta absorba más zinc del que absorbería de manera normal, sin un aparente impacto negativo en la planta«, afirma el líder del estudio. autora, profesora asociada Ana Assunção del Departamento de Ciencias Vegetales y Ambientales de la Universidad de Copenhague.
Las plantas absorbieron un 50% más de zinc
El zinc beneficia a los humanos al ayudar a mantener una amplia gama de procesos químicos y proteínas que se ejecutan dentro de nuestros cuerpos. Si estos procesos dejan de funcionar correctamente, nos volvemos propensos a la enfermedad. En el caso de las plantas, la ausencia de zinc afecta principalmente al crecimiento, que se ve afectado negativamente por la ausencia de zinc.
Los investigadores han intentado durante mucho tiempo comprender cómo las plantas aumentan y disminuyen su absorción de zinc. Ana Assunção y sus colegas se han convertido en los primeros en identificar dos proteínas específicas del berro que actúan como sensores de zinc y determinan la capacidad de la planta para absorber y transportar zinc a través del tejido vegetal.
[Recomendado: Yuca transgénica alta en hierro y zinc podría mejorar la salud y nutrición]Al cambiar las propiedades de estos sensores, o «conmutadores» moleculares, que controlan una red estrechamente conectada de transportadores de zinc, los investigadores lograron que absorbieran más zinc.
«En pocas palabras, al hacer un pequeño cambio en el sensor, hicimos creer a la planta que estaba en un estado permanente de deficiencia de zinc. Esto mantuvo la maquinaria de absorción de zinc de la planta en funcionamiento y resultó en un aumento del contenido de zinc. en las semillas hasta en un 50% en comparación con una planta normal«, explica Grmay Lilay, primer autor del estudio, Postdoctorado en el laboratorio de Assunção.
Siguiente paso: arroz y porotos
Los investigadores han demostrado que es posible aumentar la absorción de zinc en su planta experimental, pero el siguiente paso es reproducir los resultados en cultivos reales. Y los investigadores ya están en camino de hacerlo.
«Actualmente estamos trabajando para recrear nuestros resultados en plantas de poroto, arroz y también tomates. Si lo logramos, nos daremos cuenta de algunas oportunidades interesantes para desarrollar cultivos más nutritivos y biofortificados. La biofortificación es una solución sostenible para mejorar el contenido de micronutrientes en la dieta humana «, dice el profesor asociado Assuncao.
[Recomendado: Desarrollan arroz transgénico con altos niveles de hierro y zinc para combatir la desnutrición]A largo plazo, los resultados de los investigadores podrían aplicarse mediante la edición de genes CRISPR o seleccionando variedades de cultivos naturales con una capacidad particularmente buena para absorber nutrientes como el zinc. «La disponibilidad de enormes recursos genómicos ayudará a nuestros esfuerzos para encontrar variedades de cultivos que probablemente muestren una mayor acumulación de zinc», concluye Grmay Lilay.