Una nueva generación de "plaguicidas ARNi" silenciadores de genes se está abriendo camino a través del sistema regulador y pronto estará disponible para uso agrícola.

Estos pesticidas de ARNi, que funcionan interfiriendo con el funcionamiento de plagas que matan los cultivos de ARN, están modificados genéticamente en cultivos agrícolas, dando a las plantas su propia defensa contra las plagas. Hasta hace poco, no existía un método para medir la cantidad de plaguicida presente en el entorno dinámico del suelo agrícola.

El mes pasado, sin embargo, Los investigadores de la Escuela de Ingeniería McKelvey de la Universidad de Washington en St. Louis publicaron su técnica para medir la cantidad de pesticida ARNi presente en unos pocos gramos de suelo. Su investigación fue publicada en la edición del 21 de abril de Ciencia y tecnología ambiental .

Kimberly Parker, profesor asistente de energía, ingeniería ambiental y química, dirigió la investigación que culminó en el artículo. Para comprender cómo se comportan estos plaguicidas ARNi en el mundo real, Parker dijo:"Necesitábamos poder determinar qué les sucede en el medio ambiente".

El año pasado, Parker publicó sus hallazgos sobre las fuerzas que actúan sobre los plaguicidas ARNi cuando se mueven a través del suelo en un laboratorio. La investigación en laboratorio había sido posible porque los investigadores habían construido un átomo radiactivo en la molécula del pesticida. Actuaba como una pequeña baliza de luz que permitía seguir el movimiento de la molécula.

Esos métodos fueron informativos, "pero no se pueden utilizar para evaluaciones de campo, ", Dijo Parker." Este es el primer método que podemos utilizar en un campo real de cultivos agrícolas, donde no tiene un entorno de laboratorio controlado ".

Para cuantificar la cantidad de plaguicida ARNi en una muestra, Parker y su equipo han desarrollado ahora un método de extracción y limpieza de dos pasos. Comenzaron levantando moléculas del pesticida, suavemente, de una partícula de suelo y luego transfiriéndolas a una solución. "Necesitábamos extraerlos de manera eficiente sin dañar la estructura, " ella dijo.

Finalmente utilizaron una molécula "competidora", en este caso, fosfato:con una estructura similar a la columna vertebral de la molécula del pesticida. Cuando se agrega a la solución con el pesticida, el competidor adsorbido, o unido a sí mismo a, las partículas del suelo. Sin dejar espacio en el material, el pesticida no tenía nada que adherirse y permaneció en la solución.

Inevitablemente, algo de material orgánico del suelo llega para el viaje. Ese exceso de material dificultaría la reducción del plaguicida ARNi cuando llegue el momento del análisis.

Ahí es donde entró el segundo paso:la fase de limpieza. A continuación, tuvieron que desarrollar un método utilizando un material que aislaría el pesticida ARNi.

Una vez que la molécula está aislada, el equipo podría utilizar la reacción en cadena de la polimerasa con transcripción inversa cuantitativa (RT-qPCR), un método para medir la cantidad de un ARN específico, incluidos los plaguicidas ARNi.

Este es el primer método que puede cuantificar los plaguicidas ARNi en concentraciones ambientalmente relevantes. Desde que desarrollé este nuevo método, Parker y su equipo han validado su uso para medir pesticidas ARNi en suelos agrícolas auténticos.

El siguiente paso de esta investigación implicará poner en práctica el método, echando un vistazo a cómo estos nuevos plaguicidas supresores de genes realmente persisten o se degradan en el medio ambiente. Lo que ya esta claro, sin embargo, es la necesidad de medir con precisión el plaguicida en el suelo para comprender cómo se comportará en entornos agrícolas.

"En este punto, hemos descubierto que la tasa de degradación dependerá de la concentración de la molécula, "Dijo Parker.

"Por eso es importante que nuestro método pueda detectar concentraciones en los niveles que esperamos en el medio ambiente, " ella dijo, "y por lo tanto podemos realizar experimentos a concentraciones que sean realistas y representativas de lo que se vería en el medio ambiente".