Se buscan nuevas tecnologías para reemplazar los pesticidas tradicionales utilizados para proteger las plantas, particularmente las plantas comestibles como los cereales. Un nuevo proyecto de colaboración entre la Universidad de Helsinki y el Centro Nacional de Investigación Científica de Francia CNRS está arrojando luz sobre la eficaciade vacunas ecológicas basadas en ARN que protegen a las plantas de enfermedades y plagas.
Las enfermedades y plagas de las plantas causan pérdidas considerables de cultivos y amenazan la seguridad alimentaria mundial. Las enfermedades y las plagas se han combatido tradicionalmente con pesticidas químicos, que se propagan por nuestro medio ambiente y pueden ser peligrosos para la salud humana, los organismos beneficiosos y el medio ambiente.
"Un nuevo enfoque para la protección de las plantas implica la vacunación de las plantas contra los patógenos con moléculas de ARN de doble cadena que se pueden rociar directamente sobre las hojas", explica la Dra. Minna Poranen del Programa de Investigación de Biociencias Moleculares e Integrativas de la Facultad de Biología de la Universidad de Helsinki.y Ciencias Ambientales.
La vacuna activa un mecanismo conocido como interferencia de ARN, que es un mecanismo de defensa innato de plantas, animales y otros organismos eucariotas contra los patógenos. La vacuna puede dirigirse al patógeno elegido mediante el uso de moléculas de ARN que comparten identidad de secuencia con los genes de la plagay evita su expresión.
Esto significa que las moléculas de ARN bicatenario no afectan la expresión de genes en la planta protegida, sino que solo se dirigen a la enfermedad o plaga de la planta. El ARN también es una molécula común en la naturaleza que se degrada rápidamente en lugar de acumularse en el medio ambiente.
"El desafío en el desarrollo de vacunas basadas en ARN para proteger las plantas ha implicado la producción de moléculas de ARN. Las moléculas de ARN bicatenario se han producido mediante síntesis química, tanto como moléculas de fármacos como para fines de investigación, pero tales métodos de producción son ineficientes ycaro para la protección de las plantas ", afirma Poranen.
Como parte del Programa de Investigación de Biología Sintética de la Academia de Finlandia, el grupo de Poranen ha desarrollado un nuevo método de producción para moléculas de ARN de doble cadena. Junto con los investigadores del CNRS, el grupo ha demostrado la eficacia de las vacunas basadas en ARN producidas utilizandonuevo método contra las infecciones por virus de plantas. El método utiliza el sistema de amplificación de ARN de un bacteriófago, es decir, un virus destructor de bacterias, y la producción de ARN tiene lugar en células bacterianas. Este nuevo método permitirá la producción efectiva de vacunas basadas en ARN y promoveráEl desarrollo y la adopción de métodos de protección de plantas basados en ARN.
"Es difícil predecir cuándo estará disponible la vacuna porque todavía no existe una legislación relevante", dice Poranen.
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Materiales proporcionado por Universidad de Helsinki . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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