Científicos españoles patentan método de fabricación de plaguicidas con material genético | Ciencias

Uno de los principales desafíos de la agricultura en el siglo XXI es crear productos para que los cultivos puedan resistir plagas y patógenos de forma “natural”, sin dejar residuos tóxicos en los alimentos, sin afectar la salud de insectos polinizadores, como las abejas, y sin contaminar el medio ambiente. aire, ríos y tierra, garantiza por teléfono José Antonio Darós, investigadora del Instituto de Biología Molecular y Celular de las Plantas, centro conjunto del CSIC y la Universidad Politécnica de Valencia.

Para intentar cumplir estos objetivos, el grupo Darós está trabajando en el desarrollo de nuevos plaguicidas capaces de silenciar genes de patógenos, como insectos y hongos, que afectan la salud de los cultivos. El equipo patentó un método: “económico y ecológico”, según CSIC– producen plaguicidas de ARN bicatenario, moléculas de material genético que corresponden a las regiones genómicas de organismos nocivos e interfieren con la función de sus genes. Los patógenos morirían o huirían sin efectos secundarios en los ecosistemas, según Darós.

El investigador explica que esta técnica se originó a finales de la década de 1990, cuando la ciencia estableció que un ARN bicatenario puede Eliminar otro gen que tiene la misma secuencia. “Este proceso se llama silenciamiento de ARN o interferencia de ARN. Fue un descubrimiento biológico muy importante ”, dice Darós. “Uno de los campos donde esto tiene un gran futuro es la protección de cultivos. Ahí es donde entra nuestra pequeña contribución ”, agrega.

La principal aportación del equipo de Darós, en relación a otros proyectos similares, es que los investigadores desarrollaron una estrategia que permite la producción de moléculas de ARN bicatenario en grandes cantidades, de forma rápida y a bajo coste. Además, su técnica se puede adaptar a cualquier plaga, según el científico: insectos, arácnidos, gusanos, hongos. El grupo Darós ha utilizado la bacteria como factoría Escherichia coli, un organismo modelo en biología molecular que se puede cultivar y manipular muy fácilmente.

“Todos los días comemos mucho ARN: está en una manzana, un arroz o una pizza”, explica el investigador José Antonio Darós

Estas moléculas de ARN son “una alternativa natural” a los pesticidas químicos, enfatiza el investigador. Los pesticidas más peligrosos pueden causar efectos tóxicos en la salud humana y contaminar el medio ambiente. según la alerta Organización Mundial de la Salud. Algunos de estos productos también fueron cuestionados porque su relación con el muerte de abeja en diversas áreas del mundo.

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Las moléculas de ARN son “naturales” y están presentes en todos los seres vivos, enfatiza Darós. “Todos los días comemos mucho ARN: está en una manzana, en un plato de arroz o en una pizza. Todo contiene ARN. Es una molécula que no duele y no contamina ”. Otro beneficio del ARN de doble hebra es que si está diseñado contra una plaga o cepa específica, simplemente mata esa plaga o cepa, dice el investigador. Los otros pesticidas, los tradicionales, insiste Darós, tienden a tener un espectro muy amplio y no distinguen con precisión entre insectos buenos y malos.

El biólogo Pere Puigdomènech, del Centro de Investigación en Agrigenómica (CRAG), en Cerdanyola del Vallès (Barcelona), comenta que científicamente el trabajo con estos nuevos plaguicidas a base de ARN es muy interesante, ya que se degradan fácilmente y son muy específicos. “Si encuentra algún ARN que interfiera con un gen esencial del insecto dañino y no tenga nada que ver con otros insectos o mamíferos, sería un gran avance”, dice.

El investigador Blanca San Segundo, también de CRAG, dice que ella y su grupo están trabajando en un proyecto similar a Darós. “Usamos ARN como agentes antifúngicos capaces de silenciar genes de patógenos vegetales”, detalla. “Creo que es una estrategia que puede ser muy útil para proteger los cultivos contra las enfermedades, especialmente ahora, dada la perspectiva de que Europa está restringiendo el uso de agentes químicos”, agrega.

“Si llega al mercado, los investigadores deberán demostrar que es seguro para el ecosistema en el que se aplica”, advierte el biólogo Pere Puigdomènech.

San Segundo y Puigdomènech coinciden en que los retos de esta tecnología radican en su aplicación. “Una de las cosas más difíciles es asegurar que el pesticida sea estable y tenga suficiente ARN para tener el efecto deseado sobre el insecto invasor”, dice el biólogo. El otro factor que debe comprobarse es que el pesticida en realidad no mata a otras especies. “Si llega al mercado, los investigadores deberán demostrar que es seguro para el ecosistema en el que se aplica”, advierte Puigdomènech. UN trabajo reciente del Centro de Ciencias Hortícolas de la Universidad de Queensland (Australia) reconoce que las especies más parecidas a la que se va a silenciar son las que tienen más probabilidades de verse afectadas por su similitud genética.

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Sin embargo, además de estos retos científicos en los que están trabajando muchos grupos de investigación de todo el mundo, existe un debate social que puede frenar o retrasar el avance de los bioplaguicidas. Ante la pregunta de si estas moléculas de ARN bicatenario pueden considerarse transgénicas, Puigdomènech responde que en estos procesos no existe modificación genética de las plantas. “El pesticida con moléculas de ARN bicatenario es simplemente un agente químico natural”, dice, aunque reconoce que un obstáculo para la comercialización de estos productos será la regulación en los países de la Unión Europea.

Darós dice que la sociedad europea está aterrorizada por la biotecnología agrícola. “Esta es una nueva generación de bioplaguicidas que se está desarrollando y aún no sabemos cuáles son las reglas que permitirán su uso. Se podrían considerar desde productos naturales hasta productos transgénicos y eso es un problema. Estamos esperando ”, explica. Aunque los científicos saben que la percepción pública de la sociedad europea sobre estos temas es variable e impredecible, son optimistas de que en un futuro próximo estos bioplaguicidas se generalizarán en las prácticas agrícolas en todo el mundo.

Las afirmaciones de estos científicos son consistentes con la conclusión del estudio de la Universidad de Queensland: Los beneficios potenciales de implementar plaguicidas de ARN para la protección de cultivos son muchos, incluyendo baja toxicidad para otros plaguicidas existentes, especificidad de especie y bajo impacto ambiental . “Los productos a base de ARN tienen la capacidad de revolucionar el manejo de plagas y patógenos de una manera segura y eficaz”, concluye el estudio.

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