Tecnología
La UNAM desarrolla método para mejorar cosechas de maíz
Se trata de un tipo de maíz cisgénico que aumenta el volumen de la producción
CIUDAD DE MÉXICO (24/MAY/2016).- Un grupo de investigadores científicos que trabajan en el Laboratorio 103 del Departamento de Bioquímica de la
UNAM, desarrollan un tipo de maíz cisgénico de alta productividad que aumenta el volumen de las cosechas.
Estela Sánchez Quintanar, profesora emérita de esta casa de estudios, académica de la Facultad de Química (FQ) y coordinadora de la investigación, explicó que el objetivo de su estudio es mejorar las variedades cultivadas en México y así enfrentar problemas de tipo climático, falta de agua y de cambios de temperatura, condiciones que derivan en un rendimiento incapaz de satisfacer la demanda de la población.
La universitaria basó su método en la experiencia de José Molina Galán, experto del Colegio de Postgraduados (Colpos) campus Montecillo, quien por décadas mejoró agronómicamente una variedad de maíz. "Anualmente -y por 23 años- seleccionaba la semilla de mayor productividad y la volvía a sembrar".
De ahí el interés por indagar si con herramientas de biología molecular era factible reducir el tiempo y trabajo requeridos para mejorar otras variantes del grano. Primero se estudió, a nivel proteínico, qué generaba un aumento en este renglón y después se seleccionaron los genes sobreexpresados.
Una vez identificado el responsable de la productividad se diseñó una construcción cisgénica. "En esta tarea seleccionamos sólo secuencias de ácido desoxirribonucleico del propio maíz; posteriormente se bombardeó la secuencia lineal de ADN en callos embriogénicos y después se regeneraron nuevas plantas. Este proceso de optimización es laborioso, pero no tan tardado como los 20 años del tradicional".
El gen encargado de aumentar el rendimiento se llama RuBisCO activasa, una "chaperona molecular" que coadyuva a que la RuBisCO (ribulosa-1,5-bifosfato carboxilasa/oxigenasa) funcione mejor en la fijación del dióxido de carbono y contribuye a una mayor fotosíntesis, dijo la investigadora nacional emérita.
En el invernadero del Laboratorio de la FQ pueden verse las primeras plantas resultado de esta iniciativa, financiada por el Conacyt a partir de su Convocatoria de Proyectos de Desarrollo Científicos para Atender Problemas Nacionales 2013.
"Este esfuerzo ha tomado tiempo, pero creemos que vale la pena ya que, una vez probado, el método cisgénico podría aplicarse en la obtención de otras características, como semillas de maíz resistentes a la sequía o a altas temperaturas".
De hecho, a partir de plantas tolerantes a periodos de escasez hídrica, los universitarios han identificado al gen responsable de esa cualidad y experimentan con otro relacionado con la tolerancia al calor. "Planeamos unirlos al de la productividad", adelantó.
Sobre el concepto cisgénico, Sánchez Quintanar expuso que responde a una corriente de investigación enfocada a aumentar las propiedades de ciertos organismos mediante la manipulación de genes de la misma especie.
"Indagamos cuáles llevan a cabo ciertas funciones; para mejorarlos aumentamos su expresión con la condición de que ésta sea dirigida por elementos del propio genoma a fin de lograr lo planteado".
La labor de los universitarios se inscribe en la controversia ante los transgénicos. Sobre los últimos, la académica subrayó que son aquellos que portan información no perteneciente al genoma de su constitución, introducida a fin de optimizarlos; eso despierta suspicacias por la falta de conocimientos sobre las consecuencias.
Para la investigadora, la legislación en México no es clara en el renglón, pues al describir a los organismos genéticamente modificados (OGM) hace tabla rasa y no considera diferencias.
"Eso plantea un problema serio en nuestro trabajo porque los OGM no necesariamente son transgénicos; es decir, algunos llevan genes de su genoma y no tienen nada diferente, excepto una dosis mayor de uno propio. Eso no significa ningún peligro para la alimentación humana, que es lo objetado".
Los organismos cisgénicos no tienen secuencias de ADN ajenas, es decir, no están contaminados genéticamente. Ese método debería impulsarse como una alternativa eficiente al mejoramiento de las especies cultivables, concluyó.
Estela Sánchez Quintanar, profesora emérita de esta casa de estudios, académica de la Facultad de Química (FQ) y coordinadora de la investigación, explicó que el objetivo de su estudio es mejorar las variedades cultivadas en México y así enfrentar problemas de tipo climático, falta de agua y de cambios de temperatura, condiciones que derivan en un rendimiento incapaz de satisfacer la demanda de la población.
La universitaria basó su método en la experiencia de José Molina Galán, experto del Colegio de Postgraduados (Colpos) campus Montecillo, quien por décadas mejoró agronómicamente una variedad de maíz. "Anualmente -y por 23 años- seleccionaba la semilla de mayor productividad y la volvía a sembrar".
De ahí el interés por indagar si con herramientas de biología molecular era factible reducir el tiempo y trabajo requeridos para mejorar otras variantes del grano. Primero se estudió, a nivel proteínico, qué generaba un aumento en este renglón y después se seleccionaron los genes sobreexpresados.
Una vez identificado el responsable de la productividad se diseñó una construcción cisgénica. "En esta tarea seleccionamos sólo secuencias de ácido desoxirribonucleico del propio maíz; posteriormente se bombardeó la secuencia lineal de ADN en callos embriogénicos y después se regeneraron nuevas plantas. Este proceso de optimización es laborioso, pero no tan tardado como los 20 años del tradicional".
El gen encargado de aumentar el rendimiento se llama RuBisCO activasa, una "chaperona molecular" que coadyuva a que la RuBisCO (ribulosa-1,5-bifosfato carboxilasa/oxigenasa) funcione mejor en la fijación del dióxido de carbono y contribuye a una mayor fotosíntesis, dijo la investigadora nacional emérita.
En el invernadero del Laboratorio de la FQ pueden verse las primeras plantas resultado de esta iniciativa, financiada por el Conacyt a partir de su Convocatoria de Proyectos de Desarrollo Científicos para Atender Problemas Nacionales 2013.
"Este esfuerzo ha tomado tiempo, pero creemos que vale la pena ya que, una vez probado, el método cisgénico podría aplicarse en la obtención de otras características, como semillas de maíz resistentes a la sequía o a altas temperaturas".
De hecho, a partir de plantas tolerantes a periodos de escasez hídrica, los universitarios han identificado al gen responsable de esa cualidad y experimentan con otro relacionado con la tolerancia al calor. "Planeamos unirlos al de la productividad", adelantó.
Sobre el concepto cisgénico, Sánchez Quintanar expuso que responde a una corriente de investigación enfocada a aumentar las propiedades de ciertos organismos mediante la manipulación de genes de la misma especie.
"Indagamos cuáles llevan a cabo ciertas funciones; para mejorarlos aumentamos su expresión con la condición de que ésta sea dirigida por elementos del propio genoma a fin de lograr lo planteado".
La labor de los universitarios se inscribe en la controversia ante los transgénicos. Sobre los últimos, la académica subrayó que son aquellos que portan información no perteneciente al genoma de su constitución, introducida a fin de optimizarlos; eso despierta suspicacias por la falta de conocimientos sobre las consecuencias.
Para la investigadora, la legislación en México no es clara en el renglón, pues al describir a los organismos genéticamente modificados (OGM) hace tabla rasa y no considera diferencias.
"Eso plantea un problema serio en nuestro trabajo porque los OGM no necesariamente son transgénicos; es decir, algunos llevan genes de su genoma y no tienen nada diferente, excepto una dosis mayor de uno propio. Eso no significa ningún peligro para la alimentación humana, que es lo objetado".
Los organismos cisgénicos no tienen secuencias de ADN ajenas, es decir, no están contaminados genéticamente. Ese método debería impulsarse como una alternativa eficiente al mejoramiento de las especies cultivables, concluyó.
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