Las plantas se pueden volver a cablear genéticamente para resistir los efectos devastadores de la enfermedad, reduciendo significativamente el desperdicio de cultivos en todo el mundo, según una nueva investigación en biología sintética de la Universidad de Warwick.
Dirigidos por el Profesor Declan Bates del Centro de Biología Sintética Integrativa de Warwick WISB y la Profesora Katherine Denby de la Universidad de York, quien también es miembro asociada de WISB, los investigadores han desarrollado un sistema de control genético que permitiría a las plantas fortalecer surespuesta de defensa contra patógenos mortales, para que puedan permanecer saludables y productivos.
Cuando los patógenos atacan a las plantas de cultivo, obtienen energía y nutrientes de la planta, pero también se dirigen a la respuesta inmune de la planta, debilitan la defensa y hacen que las plantas sean más vulnerables.
Partiendo de datos experimentales generados por el profesor Denby, el grupo del profesor Bates simuló un ataque de patógeno en plantas de Arabidopsis y modeló una forma de volver a cablear la red de genes de las plantas, creando un sistema de control de retroalimentación defensivo para combatir enfermedades, que funciona ende la misma manera que un piloto automático de un avión.
Al igual que el sistema de control de piloto automático de una aeronave detecta perturbaciones como ráfagas de viento o turbulencias y actúa para rechazarlas, este nuevo sistema de control de planta detecta un ataque de patógeno y evita que el patógeno debilite la respuesta de defensa de las plantas.
Este método podría hacer que los cultivos sean más resistentes a las enfermedades, ayudando a mitigar el desperdicio de cultivos en todo el mundo. Dado que el sistema se puede implementar al volver a cablear los mecanismos de defensa natural de las plantas, no es necesario agregar circuitos genéticos externos.
Declan Bates, profesor de Bioingeniería en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Warwick, comentó :
"Las enfermedades, la sequía y las temperaturas extremas causan pérdidas de rendimiento significativas en las plantas de cultivo en todo el mundo, amenazando la seguridad alimentaria mundial. Por lo tanto, es crucial explorar nuevas formas de desarrollar cultivos que sean resistentes a los ataques de patógenos y puedan mantener los rendimientos en entornos desafiantes. Este estudio muestra el enorme potencial de utilizar el control de retroalimentación para fortalecer los mecanismos de defensa natural de las plantas ".
Katherine Denby, profesora de Producción de Cultivos Sostenibles y Directora del Programa de Resiliencia Agroalimentaria N8 en la Universidad de York comentó :
"Minimizar el desperdicio de cultivos es obviamente una parte esencial de la creación de un sistema alimentario más sostenible. Lo que es emocionante aquí es aplicar principios de ingeniería a la biología de las plantas para predecir cómo rediseñar la regulación genética de las plantas para mejorar la resistencia a las enfermedades. Usamos el re-cableadode genes existentes en la planta para evitar la manipulación de patógenos ".
Los próximos pasos de la investigación serán llevar la teoría al laboratorio e implementar experimentalmente el sistema de control de retroalimentación defensiva en las plantas.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Warwick . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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