La edición CRISPR podría ser el primer paso hacia la aparición de cerezas molidas en los supermercados de EE. UU. Fuente de imagen / Getty Images Si eres un mercado de agricultores habitual, es posible que esté familiarizado con el Groundcherry, una pequeña baya descascarillada que se asemeja a un diminuto tomatillo amarillo, pero sabe a mezcla afrutada de piña, tomate cherry y vainilla. Lo más probable es que si ha probado cerezas molidas, también llamadas "cerezas de cáscara, "" tomates fresa "y" tomatillos de piña ":el agricultor solo tenía una pequeña cantidad a mano. Eso se debe a que las plantas, nativo de América Central y del Sur, son notoriamente hostiles con los productores.
Groundcherries se ganó su nombre porque sus extensos, Las enredaderas parecidas a tomates crecen cerca del suelo en arbustos enredados y la fruta descascarillada cae al suelo en su punto máximo de madurez. La recolección debe hacerse a mano y la fruta que se deja en el suelo bajo la lluvia se pudre rápidamente. Una cereza molida perfectamente madura es una delicia sabrosa, pero el trabajo y las pérdidas lo convierten en un cultivo no rentable para los agricultores.
Las cerezas molidas son uno de los cientos de los llamados "cultivos huérfanos":frutas, hortalizas y cereales que se cultivan en pequeña escala, a menudo granjas de subsistencia en todo el mundo, pero han sido ignorados en gran medida por los productores comerciales debido a los bajos rendimientos y la baja resistencia a las plagas y al mal tiempo. Pero eso podría estar cambiando.
Los científicos de plantas llegaron a los titulares mediante el uso de la herramienta de edición de genes CRISPR para modificar algunos de los rasgos indeseables de Groundcherry. Al secuenciar el genoma de la planta y compararlo con genomas bien estudiados como el tomate, Investigadores del Instituto Médico Howard Hughes y el Instituto Boyce Thompson pudieron identificar genes en la cepa que controlaban la forma de la planta y el tamaño de la fruta. Usando CRISPR, editaron la expresión de esos genes para producir plantas de cerezo de tierra más compactas y tupidas con frutos un 25 por ciento más pesados. (Sus hallazgos fueron publicados en la revista Nature Plants el 1 de octubre de 2018.)
Investigadores del Instituto Médico Howard Hughes y el Instituto Boyce Thompson pudieron utilizar técnicas CRISPR para cultivar plantas de cerezo más frondosas con más fruta. Instituto Médico Howard Hughes Ahora, si pueden descubrir cómo evitar que la fruta madura se caiga de la vid, los cultivadores comerciales a gran escala pueden "adoptar" el Groundcherry huérfano pobre y aparecer en la tienda de comestibles de su localidad.
"Es un momento realmente emocionante para el fitomejoramiento en este momento, "dice Allen Van Deynze, un obtentor e investigador de plantas de la Universidad de California, Davis. "El fitomejoramiento siempre se ha definido como una ciencia y un arte, y se está convirtiendo en mucha más ciencia. Eso se debe a las herramientas que estamos trayendo a la mesa ".
El interés de Van Deynze en la tecnología de fitomejoramiento va más allá de rescatar a un favorito del mercado de agricultores. Es líder técnico del Consorcio Africano de Cultivos Huérfanos, un esfuerzo por secuenciar los genomas de 101 cultivos huérfanos en África como el ñame, mijo de dedo, planta de araña y azufaifo. Aunque millones de africanos dependen de estos cultivos, las variedades más comunes suelen ser bajas en vitaminas y minerales clave. Como resultado, Van Deynze dice que el 37 por ciento de los niños africanos sufren los efectos de la desnutrición durante toda su vida.
Uno de los objetivos del grupo de Van Deynze es capacitar a cientos de fitomejoradores africanos en las tecnologías genómicas que utiliza la agricultura comercial occidental para mejorar cultivos básicos como el trigo, maíz y soja. El Consorcio no solo está secuenciando un genoma completo para cada cultivo huérfano, pero también proporciona información genética sobre 100 variedades adicionales de cada planta. Como primer paso, los fitomejoradores africanos seleccionarán rasgos beneficiosos de múltiples variedades y los cruzarán utilizando técnicas tradicionales de mejoramiento.
Pero Van Deynze dice que también habrá casos en los que la diversidad genética natural de una planta no será suficiente para hacer que el cultivo sea lo suficientemente resistente a la sequía o nutritivo.
"Ahí es cuando empiezas a mirar el resto de las herramientas en la caja de herramientas del obtentor, ", dice Van Deynze." ¿Existe un método de edición de genes que pueda utilizar y que funcione en otras especies? "
El uso de CRISPR para editar genes específicos en una planta no es lo mismo que las técnicas utilizadas en cultivos de OGM (organismos genéticamente modificados), Van Deynze explica.
"Con la tecnología actual de OMG, está insertando un gen que aún no está allí y ese gen va al azar en el genoma, "dice Van Deynze". Con CRISPR, estamos modificando un gen que ya está ahí. Conceptualmente eso es algo muy diferente y también mucho más eficiente. Es por eso que CRISPR es muy emocionante y esperamos que gane aceptación en todo el mundo ".
La Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos (FDA) actualmente no regula ni prohíbe la edición genética de cultivos alimentarios utilizando CRISPR o tecnologías similares. y Van Deynze cree que estas herramientas de reproducción de próxima generación son inherentemente seguras, sobre todo porque no existen en el vacío. Las nuevas variedades de plantas diseñadas con CRISPR aún deberán ser probadas y evaluadas rigurosamente en el campo antes de ser enviadas al mercado.
Van Deynze señala que herramientas como CRISPR pueden ayudar a los fitomejoradores a mantenerse al día con los efectos impredecibles del cambio climático. "Vivimos en un mundo de extremos y los vemos extremos con más frecuencia, ", dice." Necesitamos variedades de cultivos más robustas que puedan soportar condiciones como la sequía, calor extremo y frío fuera de temporada ".
La mayor ventaja de la cría asistida por CRISPR es la velocidad. El nuevo, Una variedad más espesa de Groundcherry tomó solo dos años para desarrollarse usando CRISPR, en comparación con cinco años o más utilizando métodos convencionales de fitomejoramiento. Pero no crea que los científicos pueden programar los rasgos exactos de una variedad de planta completamente nueva y darle vida.
"No somos 'Parque Jurásico' en este momento y estamos muy lejos de eso, "dice Van Deynze.
Ahora eso es genialLa quinua es un ejemplo de cultivo huérfano que se ha convertido en un nombre familiar en Estados Unidos y Europa. Mayor conciencia de las cualidades nutricionales del grano, e iniciativas como la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, que designó 2013 como el Año Internacional de la Quinua, ayudaron a elevar su perfil.
