Post escrito por Clara González, alumna del Máster de biotecnología molecular y celular de plantas.

 

Cuando las plantas son atacadas por un patógeno (bacteria, virus, hongo…) producen compuestos que se transportan por el aire y llegan a las plantas vecinas. Al recibir estas señales, el resto de plantas activarán sus defensas antes de ser infectadas, consiguiendo así protegerse del patógeno mucho antes de que llegue.

Una de estas sustancias que producen se llama etileno, el problema es que este gas es invisible, por lo que es difícil saber a tiempo real cuándo y dónde se está acumulando. En mi trabajo de fin de grado (TFG) me dediqué a diseñar un biosensor de etileno, es decir, un dispositivo (en mi caso una bacteria modificada) que al detectar etileno, produce una fluorescencia de color verde. De esta forma, cuando la planta intenta defenderse de la bacteria, produciría el etileno para avisar al resto de plantas, y la bacteria generaría un color verde antes de que aparezcan los síntomas de la enfermedad en las hojas.

Para conseguir esto usé una disciplina llamada biología sintética. Imagina que el ADN son piezas de Lego: vas cogiendo partes del genoma de diferentes especies, siendo cada parte una pieza Lego, y las juntas hasta conseguir una construcción completa. En este biosensor, tomé unos genes de una bacteria del suelo capaz de detectar compuestos derivados del etileno y lo uní a un gen de medusa que fabrica la famosa GFP (Proteína Fluorescente Verde). Ensamblé todo el circuito dentro de una bacteria común (Escherichia coli). La idea era que, al detectar el gas, el interruptor se encendiera y la bacteria brillara con luz verde.

Aunque a simple vista diseñar una bacteria fluorescente pueda parecer de poca utilidad, la realidad es que tiene varias aplicaciones muy importantes para el día a día:

• Hoy en día, cuando el agricultor se da cuenta de una infección, suele ser demasiado tarde y ya se ha propagado, obligándole a usar toneladas de pesticidas químicos por todo el cultivo para intentar salvar algo. Al meter nuestro biosensor en las bacterias del tomate, el campo nos avisará con luz mucho antes de que la planta muestre síntomas visuales. Sabremos exactamente qué planta está sufriendo y dónde, permitiendo actuar de forma quirúrgica, reduciendo drásticamente el uso de químicos innecesarios y salvando cosechas enteras de forma ecológica.

• El etileno tiene un hermano químico tóxico y carcinógeno llamado óxido de etileno. Este compuesto es un gas industrial tan potente que se usa para desinfectar instrumental médico, pero tiene un lado oscuro: es altamente tóxico, mutagénico y carcinógeno, por lo que la Unión Europea prohíbe estrictamente que queden rastros de él en los alimentos. El problema es que, a veces, algunos aditivos, semillas o especias importadas de otros países llegan contaminadas. Actualmente, detectarlo requiere enviar muestras a laboratorios enormes con máquinas carísimas. Nuestro biosensor propone cambiar las reglas del juego: una prueba rápida, barata y que se puede hacer en el propio control de aduanas o almacén. Si la muestra brilla, sabremos al instante que ese alimento no es seguro para el consumo humano.

Y tú, ¿te habías imaginado alguna vez que el futuro de nuestra alimentación dependería de enseñarle a las bacterias a ‘chivarse’ con luz verde?