El poder de los fragmentos virales

Hoy empezaremos a hablar de la ingeniería genética. Los virus de las plantas son a menudo difíciles de controlar en variedades de cultivos susceptibles. El fitomejoramiento convencional puede ayudar a hacer que las plantas sean resistentes a los virus, pero a veces no tiene éxito.

Enfoques tempranos a la ingeniería de resistencia al virus en plantas involucradas en la inserción de un gen del virus en el material genético de la planta. Por ejemplo, los virus que infectan las plantas están rodeados por una capa protectora de proteínas, llamada “proteína de la capa”. El gen para la proteína de la capa de un virus llamado virus de la mancha anular del papayo se insertó en la papaya. A través de un proceso llamado RNAi, esto da poder a la planta para inactivar el virus cuando invade. La papaya GE ha sido un éxito espectacular, en gran parte salvando a la industria papaya hawaiana.

Con el tiempo, las técnicas de la ingeniería genética, así como los investigadores descubrieron que incluso un fragmento muy pequeño de un gen viral puede estimular la resistencia basada en el ARNi si se coloca precisamente dentro de una ubicación específica en el ADN de la planta. Aún mejor, descubrieron que podemos “apilar” genes de resistencia diseñados con cambios extremadamente modestos para crear una planta altamente resistente a múltiples virus. Esto es importante porque, en el campo, los cultivos a menudo están expuestos a la infección por varios virus.

Los microorganismos a menudo pueden superar las defensas bioquímicas de las plantas produciendo moléculas llamadas efectores que interfieren con esas defensas. Las plantas responden evolucionando las proteínas para reconocer y desactivar estas moléculas efectoras. Estas proteínas de reconocimiento se denominan proteínas “R” (“R” que significa “resistencia”). Su trabajo es reconocer la molécula del efector invasor y desencadenar defensas adicionales. Un tercer enfoque interesante, entonces, para ayudar a las plantas a resistir un microorganismo invasor es diseñar una proteína R para que reconozca moléculas efectoras distintas a la que evolucionó para detectar. Sin más, podemos afirmar que la ingeniería genética es de lo más relevante en este caso. A continuación, podemos utilizar CRISPR para suministrar a una planta la cantidad muy pequeña de ADN necesaria para que pueda producir esta proteína.

Este enfoque, al igual que los knockouts de susceptibilidad, es bastante factible, basado en investigaciones publicadas. La implementación comercial requerirá que alguna entidad del sector privado o público haga el trabajo de desarrollo y se enfrente a los desafíos sustanciales y costosos del proceso de regulación.