El post de hoy es obra de Melanie Valeria Chimbo Encalada, alumna de la asignatura de comunicación científica del máster en biotecnología molecular y celular de plantas.

 

Imagina una realidad donde las plantas no se rinden ante el calor abrumador. ¿Cómo sería cultivar alimentos en medio de las olas de calor y las sequías cada vez más frecuentes?

En un mundo donde el cambio climático es una realidad innegable, y va más allá de un simple verano más caluroso, estamos cansados de escuchar sobre el calentamiento global y los desafíos sin precedentes que enfrenta la agricultura debido a las altas temperaturas. Por esta razón, la seguridad alimentaria en el futuro se ve amenazada, y el estrés por temperatura en las plantas se está convirtiendo en un área de gran preocupación para los investigadores de todo el mundo, por lo que han centrado su atención en la creación de plantas más resistentes al calor, ya que cuando las temperaturas se disparan, el polen de muchas plantas se vuelve inútil y no pueden reproducirse correctamente. Esto conduce a una disminución de la fertilidad de algunas especies, y por tanto a la reducción en la producción de alimentos, siendo un desafío para los agricultores de todas las regiones. Pero, ¿qué pasaría si pudiéramos ayudar a las plantas a mantener su polen estable incluso en las condiciones más calurosas?

Bueno, ahora esto es posible gracias al avance científico y la ayuda de la biotecnología vegetal, que ha encontrado una solución prometedora utilizando la tecnología de clonación GoldenBraid para generar plantas transgénicas con polen termotolerante.

 

Para mi trabajo de fin de máster, en el grupo de investigación “Biología y Biotecnología del Desarrollo Reproductivo”, me centro en estudiar la tolerancia del polen de plantas de Arabidopsis, que son organismos modelos de plantas con flores, a través de un método de clonación llamado GoldenBraid, donde básicamente introduciré a estas plantas un gen que codifica una peroxidasa, identificada anteriormente en plantas de tomate. El emocionante proceso comienza mediante una técnica llamada inmersión floral, que con la ayuda de bacterias que trabajan a nuestro favor, éstas actúan como portadoras de mi gen, introduciéndolo en el genoma de Arabidopsis, al infectar sus flores al sumergirlas en un medio que contiene colonias de estas bacterias.

La peroxidasa es un compuesto que se ha descrito ampliamente como una enzima de defensa que protege a la planta frente al estrés oxidativo, ocurre cuando las plantas se enfrentan a condiciones desfavorables en el ambiente y comienzan a producir compuestos como el peróxido de hidrógeno, que al acumularse lleva a la planta a una muerte inevitable, por lo tanto es importante mantener bien balanceado los niveles de esta enzima.
La tecnología GoldenBraid es una herramienta científica fascinante que permite a los investigadores manipular los genes de las plantas de manera precisa y eficiente. Es como un juego de construcción de piezas de legos que nos ayuda a agregar habilidades especiales a las plantas. Gracias a esta técnica, podemos introducir genes específicos en el ADN de las plantas y brindarles características únicas.

Aquí es donde entra en juego el gen peroxidasa de tomate, una enzima especial que protege a las plantas del daño causado por el estrés térmico ¡Es como darles una capa protectora para sobrevivir a los días más calurosos!
Usando la tecnología innovadora de GoldenBraid, se puede insertar el gen de la peroxidasa en el ADN de estas plantas y ayudarse de un promotor inducible por calor (HSP), es decir un gen que active la peroxidasa como si fuera un interruptor de luz, encendiéndola al detectar un ligero aumento en la temperatura que la planta puede soportar. Una vez que el gen está allí, comienza a trabajar aumentando la producción de peroxidasa en el polen. ¿Y esto para qué? Eso significa que el polen sigue siendo viable incluso cuando el termómetro se dispara. ¡Estas plantas resilientes pueden seguir reproduciéndose y produciendo semillas, sin importar cuánto caliente se ponga el clima!
¿Qué significa esto para nosotros? Estas plantas nos darían una mayor seguridad alimentaria y ayudarían a los agricultores a lidiar con las temperaturas cada vez más altas. Por tanto mi misión en el laboratorio es confirmar que este gen candidato es idóneo para cumplir estos objetivos e intentar descubrir como actúa en la planta para complementar este tipo de estudios que confieren tolerancia al estrés de plantas.
Espero que con esta explicación haya quedado un poco claro en qué consiste mi trabajo, y quiero agradecer a los que se quedaron hasta el final del post, debo admitir que este máster ha sido un largo proceso para mí lleno de nuevas experiencias, esfuerzo, reflexión, autoconocimiento y un impulso para encaminarme al mundo científico. Espero aportar por lo menos con un granito de arena en la ciencia y que mis acciones repercutan para bien en la sociedad, y quiero citar finalmente una de mis frases favoritas: SER MÁS PARA SERVIR MEJOR.