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Investigadores de la Universidad de Lausana (UNIL) utilizaron la tecnología de edición genómica, llamada edición de bases, para cambiar uno de los ~850 millones de pares de bases de ADN del gen del tomate y reparar así una mutación natural desfavorable ocurrida en la domesticación de este cultivo.
Anna Glaus, estudiante de doctorado del grupo de investigación, seleccionó y examinó las plantas mutadas y reparadas. “Para obtener estos resultados, analicé 72 plantas y recogí, durante dos días consecutivos, alrededor de 4.500 frutos”, explica. «Luego clasifiqué los tomates según su tamaño, peso, madurez (color rojo o verde) y medí su contenido de azúcar».
Al corregir una mutación de domesticación perjudicial mediante la edición del genoma, el equipo de Lausana produjo tomates con una cosecha temprana.
En el contexto de la moratoria suiza que prohíbe el cultivo de organismos genéticamente modificados (OGM), que finalizará a finales de junio de 2025, este estudio da que pensar.
“Aquí mostramos las variadas aplicaciones de la edición del genoma al servicio de la agricultura. Por tanto, es importante tener en cuenta estos datos científicos a la hora de definir el marco jurídico”, concluye Anna Glaus, primera autora del artículo.
«Con la edición del genoma ahora tenemos las herramientas para modificar el código genético y diseñar nuevas variedades de plantas de una manera más predecible», añade Sebastian Soyk, último autor del artículo.
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«Ahora podemos combinar este método con otras prácticas de producción vegetal e investigación agrícola, como la agroecología, para hacer que la agricultura sea más resiliente y sostenible».
La edición genómica
La edición genómica con CRISPR-Cas suele asociarse a la inducción de mutaciones. Sin embargo, este equipo de investigadores demuestra ahora que también se puede utilizar para reparar mutaciones naturales.
Todos los organismos vivos mutan, lo que es un importante impulsor de la biodiversidad y la evolución.
Los seres humanos han estado domesticando plantas durante miles de años, seleccionando mutaciones que conducen a características favorables, como frutos más grandes o más numerosos.
Sin embargo, este proceso a menudo provoca la coselección de otras mutaciones indeseables que pueden tener efectos negativos en el crecimiento y el desarrollo de las plantas. Este fenómeno se denomina «costo de domesticación».
La selección y combinación de mutaciones también es esencial para la obtención de nuevas variedades de cultivos.
Para aumentar la frecuencia con la que se producen las mutaciones, las plantas se exponen a productos químicos o radiación. Pero este enfoque de mutagénesis es aleatorio y hace que la obtención de nuevas variedades requiera mucho tiempo.
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La edición genómica con CRISPR-Cas es un nuevo enfoque para introducir mutaciones en el genoma de las plantas de forma precisa y predecible.
Más aún, con la edición del genoma no solo es posible inducir mutaciones, sino también reparar las ya existentes, como así lo han demostrado los investigadores de la Universidad de Lausana.
La investigación se recoge en un artículo publicado en Nature Genetics.
Pie de foto: Planta de tomate con una mutación natural desfavorable (a la izquierda) y una planta de tomate en la que la mutación fue reparada mediante edición genómica (a la derecha). La reparación de la mutación conduce a una producción más temprana de frutos. Escala: 7,5 cm. Crédito: Anna Glaus, UNIL
Fuente: ChileBio / Unil (Universidad de Lausana)