El genoma de trigo recién decodificado abre la puerta a los súper alimentos de ingeniería

 El genoma de trigo recién decodificado abre la puerta a los súper alimentos de ingeniería

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Retocar el ADN de los cultivos para hacerlos más resistentes y productivos es una de las aplicaciones más prometedoras de la tecnología de edición de genes. Eso no ha sido posible con el trigo porque su complejo genoma ha resultado difícil de hackear, pero ahora un equipo internacional de investigadores finalmente lo ha descifrado.

Parte de la razón por la que se ha demostrado que es tan difícil cartografiar el genoma del trigo es su gran tamaño: casi 108,000 genes en comparación con los 20,000 de los humanos. También contiene tres pares de cada cromosoma, porque la planta que hoy conocemos es en realidad una mezcla de tres especies de pastos que se cruzaron hace milenios.

Para agregar al problema, más del 85 por ciento del genoma consiste en secciones repetidas. La secuenciación de un genoma se realiza dividiéndolo en trozos para que sea más fácil de leer y luego volver a juntarlos, pero esto es difícil de hacer si gran parte del mismo es lo mismo.

Por eso, más de 200 investigadores han tardado 13 años en construir el primer genoma de referencia completamente anotado para el trigo harinero, que el Consorcio Internacional de Secuenciación del Genoma del Trigo (IWGSC) presentó en un artículo publicado en Science esta semana. El genoma proporciona un mapa que permitirá a los biólogos de las plantas identificar los genes y las redes reguladoras responsables de una serie de características útiles como el rendimiento, la tolerancia a la sequía y la resistencia a las plagas.

Eso podría ser crucial, porque el trigo es el cultivo básico para aproximadamente un tercio del mundo y la producción tendrá que aumentar en un 60 por ciento para 2050 para mantenerse al ritmo de la creciente población, según la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación.

Los investigadores han estado cultivando nuevas variedades de trigo utilizando métodos de cruzamiento convencionales durante mucho tiempo, pero el proceso es costoso, lento e impredecible porque es imposible garantizar que la descendencia heredará la combinación correcta de genes de sus padres.

El Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT), con sede cerca de la Ciudad de México, ha liderado gran parte de este trabajo, pero su jefe de investigación de trigo, Ravi Singh, dijo al Atlántico que ya están empezando a explotar el nuevo genoma para identificar el código genético de características importantes subyacentes.

Pudieron hacer esto porque el genoma se entregó a los investigadores en enero de 2017. Eso significa que ya se ha trabajado mucho en la aplicación práctica de los nuevos conocimientos, y la publicación de esta semana fue acompañada por otros seis estudios en Science , Science Advances, y Genome Biology.

Entre los descubrimientos realizados hasta la fecha se encuentra un gen que hace que los tallos de las plantas se vuelvan más rígidos (y por lo tanto más resistentes a las plagas que perforan el tallo), un gen compartido con el arroz para el tamaño de grano que los científicos ya han utilizado para mejorar este rasgo en plantas cultivadas en laboratorio y 365 genes para proteínas que crean respuestas alérgicas en humanos, como la enfermedad celíaca.

Los investigadores de IWGSC incluso han emparejado los descubrimientos en el genoma con la tecnología de edición de genes CRISPR, identificando los genes responsables del tiempo de floración y editándolos para que la planta florezca varios días antes. También están investigando cómo activar o desactivar genes específicos en diferentes etapas de desarrollo, lo que abre la perspectiva tentadora de adaptar la genética de un cultivo a su entorno estacional.

En última instancia, sin embargo, el mayor desafío que enfrentan los científicos podría ser el de regulación. El máximo tribunal de la UE, el Tribunal de Justicia de la Unión Europea, dictaminó recientemente que las plantas editadas por CRISPR están sujetas a las estrictas normas de GM del bloque, lo que a muchos les preocupa podría ahogar la innovación. Las recientes revelaciones sobre las posibles consecuencias involuntarias de CRISPR significan que es poco probable que veamos que las actitudes cambien pronto.

También hay un argumento válido de que muchos de los problemas alimentarios del mundo no son una cuestión de producción, sino una cuestión de logística . Particularmente en los países en desarrollo, grandes cantidades de productos se desperdician o se estropean debido al transporte insuficiente, al almacenamiento deficiente ya la falta de tecnología de envasado. Una pregunta abierta es si se debe invertir dinero en mejorar las cadenas de suministro en lugar de nuevas variedades de cultivos.

Pero como el cambio climático hace que nuestro planeta sea cada vez más inhóspito e impredecible, la capacidad de adaptar rápidamente nuestros cultivos a nuevos entornos probablemente sea una herramienta crucial en nuestro arsenal. Habiendo ya hackeado el arroz, maíz y soja, es tranquilizador que hayamos podido agregar el cultivo más cultivado del mundo a nuestro inventario.

Autor: Edd Gent

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