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Última actualizaciónMar, 16 Abr 2024 10am

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Mejora de cultivos agrícolas con microRNA artificiales

El CSIC y la Universitat Politècnica de València han desarrollado una nueva generación de tratamientos basados en microRNA altamente específicos, que pueden aplicarse en las plantas de manera no transgénica para el control de la expresión de genes de interés. Es una alternativa a los tratamientos actuales basados en agroquímicos tradicionales.

El equipo ha puesto a prueba con éxito la tecnología en plantas de tabaco de la especie Nicotiana benthamiana, a las que aplicaron extractos vegetales que contenían microRNAs artificiales que inactivan genes de biosíntesis de la clorofila e inducen el amarilleamiento de los tejidos tratados.

Los microRNA (o miRNA) son pequeñas cadenas de RNA no codificante que regulan procesos fisiológicos en los seres vivos. En las plantas, los microRNA regulan procesos como la floración, el tamaño y la forma de las hojas. También pueden participar en la respuesta de la planta a situaciones de estrés, a la sequía, a la falta de nutrientes o la respuesta a patógenos.

Los microRNA reprimen la expresión de un RNA. Este último es el intermediario en la expresión de un gen codificado en el ADN. Por eso, al reprimir un RNA, también se reprime el gen correspondiente y se inhibe la síntesis de proteínas correspondientes a ese gen. Esta capacidad de inhibir o silenciar genes es lo que ha llevado a plantear los microRNA como herramienta interesante para desarrollar nuevas aplicaciones biotecnológicas.

Inactivar genes a la carta

En esa línea, el CSIC y la Universitat Politècnica de València han desarrollado una nueva generación de tratamientos basados en microRNA. Los científicos han creado microRNA artificiales, diseñados para unirse de forma específica con cadenas de RNA complementarias y, así, silenciar los genes correspondientes.

Los microRNA no sólo tienen actividad en la parte de la planta donde se aplica, sino que también se extienden a otras partes de la planta, consiguiendo el mismo efecto

Estos microRNA artificiales son producidas mediante un virus inocuo que se aplica mediante pulverización. El equipo ha puesto a prueba con éxito la tecnología en plantas de tabaco de la especie Nicotiana benthamiana, a las que aplicaron extractos vegetales que contenían microRNA artificiales que inactivan genes de biosíntesis de la clorofila e inducen el amarilleamiento de los tejidos tratados.

Además, han mostrado que los microRNA no sólo tienen actividad en la parte de la planta donde se aplica, sino que también se extienden a otras partes de la planta, consiguiendo el mismo efecto, lo que facilita la aplicación del tratamiento.

Este tipo de tratamientos aplicados a cultivos agrícolas pueden permitir la inactivación selectiva de genes de interés, lo que se podría emplear para aumentar la productividad y la calidad de la cosecha, o mejorar la adaptación de las plantas a cambios ambientales.

Entre las ventajas del desarrollo está el hecho de que son tratamientos muy específicos y que no se requieren tratamientos múltiples (una sola vez es suficiente), lo que revierte en una reducción de los costes de aplicación.

Los investigadores destacan que la nueva tecnología puede contribuir a optimizar la productividad y calidad de los cultivos de manera respetuosa con el medio ambiente. Ahora, el equipo busca empresas productoras de agroquímicos y desarrolladoras de variedades de cultivos para colaborar en el desarrollo de una aplicación de mercado que incluya la tecnología patentada, en el marco de un acuerdo de licencia de la patente.

 

Contacto:
Laura Zacarés Sanmartín
Vicepresidencia de Innovación
y Transferencia (CSIC)
Tel.: 963 87 99 29
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