Investigadores dirigidos por el profesor Wout Boerjan VIB-UGent Center for Plant Systems Biology han descubierto una manera de ajustar de manera estable la cantidad de lignina en el álamo mediante la aplicación de la tecnología CRISPR / Cas9. La lignina es una de las principales sustancias estructurales en las plantas ydificulta el procesamiento de la madera en, por ejemplo, papel. Este estudio es un avance importante en el desarrollo de recursos madereros para la producción de papel con menor huella de carbono, biocombustibles y otros materiales de base biológica. Su trabajo, en colaboración conVIVES University College Roeselare, Bélgica y University of Wisconsin EE. UU. Aparece en Comunicaciones de la naturaleza .
Hacia una bioeconomía
La economía actual basada en fósiles da como resultado un aumento neto de CO 2 en la atmósfera de la Tierra y es una de las principales causas del cambio climático global. Para contrarrestar esto, es esencial un cambio hacia una economía circular y de base biológica. La biomasa leñosa puede desempeñar un papel crucial en dicha economía de base biológica al servir comoun recurso renovable y neutral en carbono para la producción de muchos productos químicos. Desafortunadamente, la presencia de lignina dificulta el procesamiento de la madera en productos de base biológica.
Prof. Wout Boerjan VIB-UGent: "Hace unos años, realizamos una prueba de campo con álamos que fueron diseñados para producir madera con menos lignina. La mayoría de las plantas mostraron grandes mejoras en la eficiencia del procesamiento para muchas aplicaciones posibles. La desventaja, sin embargo, fue que la reducción de lignina lograda con la tecnología que usamos entonces - la interferencia del ARN - fue inestable y los árboles se hicieron menos altos ".
Nuevas herramientas
Sin desanimarse, los investigadores buscaron una solución. Emplearon la tecnología CRISPR / Cas9 reciente en álamo para reducir la cantidad de lignina de manera estable, sin causar una penalización en el rendimiento de biomasa. En otras palabras, los árboles crecieron igual de bien ytan altos como los que no tienen cambios genéticos.
Dra. Barbara De Meester VIB-UGent: "El álamo es una especie diploide, lo que significa que cada gen está presente en dos copias. Con CRISPR / Cas9, introdujimos cambios específicos en ambas copias de un gen que es crucial para la biosíntesisde lignina. Inactivamos una copia del gen y solo inactivamos parcialmente la otra. La línea de álamo resultante tuvo una reducción estable del 10% en la cantidad de lignina mientras crecía normalmente en el invernadero. La madera de los árboles modificados tuvo una reducción de hasta el 41%aumento en la eficiencia del procesamiento. "
Dr. Ruben Vanholme VIB-UGent: "Las mutaciones que hemos introducido a través de CRISPR / Cas9 son similares a las que surgen espontáneamente en la naturaleza. La ventaja del método CRISPR / Cas9 es que las mutaciones beneficiosas se pueden introducir directamenteen el ADN de variedades de árboles altamente productivas en solo una fracción del tiempo que tomaría una estrategia de reproducción clásica ".
Las aplicaciones de este método no solo se limitan a la lignina, sino que también pueden ser útiles para diseñar otros rasgos en los cultivos, proporcionando una nueva herramienta de reproducción versátil para mejorar la productividad agrícola.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por VIB el Instituto de Flandes de Biotecnología . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :