Un nuevo spray podría proteger los olivos de la Xylella

Resumen

Investigadores han desarrollado una tecnología pionera para la inactivación precisa de genes en plantas mediante una sola aplicación de pulverización, descrita en Nucleic Acids Research. Este innovador enfoque emplea virus benignos para liberar pequeñas moléculas de ARN diseñadas a medida que silencian selectivamente genes diana, con posibles aplicaciones para mejorar la productividad de los cultivos y la resistencia a enfermedades.

Un equipo de investigación del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas ha creado una tecnología innovadora para la inactivación precisa y duradera de genes vegetales mediante una sola aplicación de pulverización.

La pestaña recomendaciones, publicado en Nucleic Acids Research, detalla un enfoque innovador que emplea un virus benigno que libera pequeñas moléculas de ARN diseñadas a medida para silenciar selectivamente genes diana sin alterar la composición genética de la planta.

Esta característica tiene una importancia significativa dentro de la Unión Europea, donde Regulación en torno a organismos genéticamente modificados. (OGM) es estricta. Por ello, el equipo investigador ha presentado una solicitud de patente europea para salvaguardar esta tecnología de propiedad conjunta del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad Politécnica de Valencia.

La tecnología depende del uso de microARN artificiales (amiARN), moléculas de ARN minúsculas que exhiben características similares al ADN pero que son significativamente más pequeñas.

Estos amiRNA están meticulosamente diseñados para garantizar una alta especificidad, evitando la inactivación involuntaria de genes. Se derivan de moléculas precursoras más grandes cuyo tamaño se optimizó utilizando Arabidopsis thaliana, una planta herbácea frecuentemente empleada en biología molecular y genética vegetal.

Este método abre posibilidades para una adopción generalizada en el mercado. Tiene aplicaciones para mejorar la productividad de los cultivos, proteger a las plantas de enfermedades y fortalecer su resiliencia a los cambios ambientales.

El spray, que contiene un virus inofensivo, se aplica a la planta objetivo. Una vez dentro de la planta, el virus se multiplica y descarga las moléculas artificiales de ARN necesarias para inactivar el gen deseado.

"Por un lado, hemos conseguido reducir considerablemente el tamaño de las moléculas precursoras de los microARN artificiales sin afectar a su actividad”, afirma Alberto Carbonell, investigador del CSIC.

"Por otro lado, hemos demostrado que podemos inactivar genes vegetales pulverizando extractos de plantas que incluyen vectores virales inocuos que producen amiRNA a partir de moléculas precursoras mínimas”, añade.

Esta tecnología ofrece una variedad de beneficios. En primer lugar, una sola aplicación de pulverización puede introducir el virus inocuo y producir amiARN en los tejidos de la planta objetivo, eliminando la necesidad de múltiples tratamientos y reduciendo los costos de aplicación.

Por ejemplo, los investigadores demostraron la inactivación de genes asociados con la biosíntesis de clorofila utilizando una sola pulverización, lo que provoca el amarillamiento de los tejidos afectados.

Carbonell dijo que este enfoque podría revolucionar la agricultura al inactivar selectivamente la expresión genética, mejorar el rendimiento de los cultivos y reforzar su resiliencia a las condiciones ambientales cambiantes.

Además, la tecnología podría emplearse para inmunizar cultivos contra diversos patógenos, incluidos virus.

Silenciar genes específicos dentro de los olivos puede mejorar su resistencia al síndrome de declive rápido del olivo (OQDS), una enfermedad devastadora causada por la bacteria Xylella fastidiosa. Los investigadores han identificado genes clave en los olivos que, cuando se silencian, podrían reforzar su capacidad para defenderse del OQDS.

Los olivos tienen mecanismos de defensa y los investigadores están explorando formas de fortalecer estas salvaguardias naturales. Al apuntar a genes específicos dentro de los propios olivos, los investigadores pretenden mejorar su resistencia al OQDS.

Los genes precisos identificados para el silenciamiento desempeñan un papel vital en la interacción del árbol con Xylella fastidiosa. Algunos de estos genes están implicados en la respuesta del árbol a la bacteria, lo que influye en la gravedad de los síntomas del OQDS. Al silenciar estos genes específicos, los investigadores esperan alterar la respuesta del olivo a Xylella fastidiosa, haciéndolo más resistente a la enfermedad.

Silenciar estos genes dentro del olivo ofrece una solución potencial para combatir el OQDS y al mismo tiempo minimizar la necesidad de pesticidas de amplio espectro. Este enfoque no sólo mejoraría la resistencia del árbol a la enfermedad sino que también contribuiría a prácticas agrícolas sostenibles y respetuosas con el medio ambiente.