Aumentando la cantidad de granos de maíz con CRISPR

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El maíz ha evolucionado formidablemente a lo largo de miles de años. Desde plantas similares a un yuyo que apenas contenían una docena de granos en sus espigas a los opulentos maíces modernos que vemos hoy en día en las granjas con cientos de granos jugosos.

Las potentes técnicas de edición de ADN, como el CRISPR, permiten continuar y acelerar este proceso. El profesor David Jackson del Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) y su compañero postdoctoral, Lei Liu, colaboraron con la profesora asociada de la Universidad de Massachusetts, Amherst Madelaine Bartlett, para utilizar esta técnica altamente específica para jugar con el número de granos de maíz. El laboratorio de Jackson es uno de los primeros en aplicar CRISPR al complejo genoma del maíz.

El ADN se divide en dos partes: el gen y las regiones reguladoras que promueven o suprimen la actividad génica, dice Jackson. Y destaca que «Mucha gente estaba utilizando CRISPR en un sentido muy simple sólo para interrumpir los genes por completo, para noquear el gen. Pero se nos ocurrió esta nueva idea de utilizar el CRISPR en las regiones promotoras que encienden el gen. Y eso es lo que da este resultado muy interesante, donde podemos obtener la variación en los rasgos que necesitamos en la agricultura».

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Jackson quería aumentar el número de granos por espiga. La vía de desarrollo del núcleo de maíz incluye genes que promueven el crecimiento de células madre y la diferenciación en órganos vegetales distintos. Jackson y Liu se enfocaron en los CLE, una familia de genes que actúan como freno para detener el crecimiento de células madre. Pero el genoma del maíz es complejo. La familia CLE contiene casi 50 genes relacionados, con regiones promotoras que varían de un gen a otro.

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¿Qué piezas son más importantes para la producción de granos?, se pregunta Liu. Y responde que «Básicamente apuntamos al azar a la región promotora: no tenemos idea de qué parte del promotor es importante. Así que probablemente en el siguiente paso, nos centraremos más en averiguar qué parte del promotor es crítica. Y, entonces probablemente haremos que nuestro promotor CRISPR sea más eficiente. Podemos obtener un mejor alelo que puede producir más rendimiento de grano o mayor tamaño.»

Los cultivos de cereales como el maíz son una fuente importante de alimento para los seres humanos y el ganado y para la elaboración de muchos otros productos como combustibles y plásticos renovables. Jackson y Liu esperan que su nueva estrategia CRISPR aumente el rendimiento de los cultivos y haga que la agricultura sea también más sostenible.

El trabajo será publicado en Nautre Plans.

 
 
 
 
 

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