La ingeniería genética vegetal ha recibido un impulso revolucionario gracias a un nuevo enfoque sobre un aliado microscópico: Agrobacterium tumefaciens. Este patógeno, conocido por causar tumores en plantas, también es una herramienta esencial en la biotecnología por su capacidad de insertar ADN en células vegetales. Investigadores del Lawrence Berkeley National Laboratory han mejorado significativamente la eficiencia de este proceso, abriendo nuevas puertas para optimizar cultivos destinados a biocombustibles y bioproductos.
El desafío de transformar plantas
Desde la década de 1980, el proceso de transformación mediado por Agrobacterium (AMT, por sus siglas en inglés) ha sido un pilar en la ingeniería genética vegetal. Sin embargo, este método presenta limitaciones, como la dificultad para transformar una amplia gama de plantas y los altos costos asociados a su uso. Según Patrick Shih, líder del estudio publicado en Nature Biotechnology, estos obstáculos han frenado el desarrollo de biocombustibles y materiales sustentables que puedan competir con los derivados del petróleo.
“Muchos cultivos importantes, como el sorgo, no se transforman fácilmente, lo que aumenta los costos y el tiempo necesario para innovar”, explicó Shih. Este cultivo, esencial para producir biocombustibles avanzados y eliminar carbono de la atmósfera, requiere métodos más eficientes para maximizar su potencial en la bioeconomía.
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Una solución desde el origen
El equipo de Shih centró su atención en una región clave del ADN bacteriano conocida como el origen de replicación, que determina cuántas copias del plásmido portador de ADN se producen. Al modificar esta región mediante ingeniería y evolución dirigida, los investigadores lograron aumentar drásticamente la eficiencia del proceso.
“Con simples mutaciones puntuales, incrementamos la eficiencia de transformación en plantas hasta un 100% y en hongos hasta un 400%”, comentó Shih. Este avance, además de reducir costos y tiempo, tiene un impacto directo en tecnologías como la edición genética mediante CRISPR, donde la entrega eficiente de los componentes es crucial.
Implicaciones para la bioeconomía
La capacidad de transformar plantas y hongos más rápidamente tiene un enorme potencial para la bioeconomía. Estos avances no solo facilitan el desarrollo de cultivos más resistentes y productivos, sino que también aceleran la creación de materiales innovadores y biocombustibles.
“El uso de hongos en industrias farmacéuticas y biomateriales también se beneficiará de estas mejoras”, destacó Shih. Aunque Agrobacterium no está naturalmente adaptada para transformar hongos, las innovaciones actuales permiten optimizar este proceso y explorar nuevas aplicaciones en sectores estratégicos.
Mirando hacia el futuro
Este hito científico no solo aborda un cuello de botella histórico en la ingeniería genética, sino que también invita a los investigadores a repensar y optimizar otros sistemas de transformación. “Este enfoque podría aplicarse a una diversidad de especies y acelerar el progreso en múltiples frentes de la bioeconomía”, afirmó Shih.
Con el respaldo del Departamento de Energía de los Estados Unidos, estos avances colocan a la biotecnología un paso más cerca de liderar la transición hacia una economía sostenible basada en recursos biológicos.