Sí se puede evitar la emisión de gases, gracias a la edición de genes

Las plantas son las fábricas originales de captura de carbono y un nuevo programa de investigación tiene como objetivo mejorarlas mediante el uso de la edición de genes.

El tiempo no da espera. Y a pesar de que algunos estados luchan por evitar la contaminación de sus territorios por las emisiones de gases de efecto invernadero esta pelea, muchas veces, se vuelve infructuosa. Pensando en esto, algunos científicos se han dado a la tarea de convertir las plantas en aliadas de los seres humanos y lograr que esos gases tóxicos se eliminen. Las plantas toman naturalmente un gas de efecto invernadero común, el dióxido de carbono, durante la fotosíntesis y eventualmente lo transfieren al suelo.

Gracias a la biotecnología y a las investigaciones del Innovative Genomics Institute (IGI), en Berkeley, California, fundado por la co-inventora de CRISPR, Jennifer Doudna, se anunció hace unas semanas, una nueva investigación para usar la revolucionaria herramienta de edición de genes en plantas y aumentar su aptitud para el almacenamiento de carbono. El programa inicial tendrá una duración de tres años y está financiado por una subvención de 11 millones de dólares de la fundación de Mark Zuckerberg y Priscilla Chan.

Según se recoge en varios portales de información científica, la investigación es parte de un esfuerzo creciente de los científicos para encontrar formas de aspirar el dióxido de carbono que ya está en la atmósfera para frenar el cambio climático. Aumentar las habilidades naturales de las plantas para absorber dióxido de carbono podría, si se hace a una escala lo suficientemente grande, ayudar a reducir las temperaturas máximas en un mundo en calentamiento. 

Si bien muchas personas asocian la captura de carbono con los árboles, la investigación del IGI se centra en los cultivos agrícolas. La decisión es principalmente una cuestión de tiempo, dice Brad Ringeisen, director ejecutivo de IGI. Los árboles pueden tener una vida útil prolongada que les permita almacenar carbono durante décadas o incluso siglos, pero la mayoría de los cultivos crecen más rápido, lo que permite a los investigadores acelerar el proceso de prueba.

De acuerdo con Agroavances, uno de los principales objetivos del trabajo de IGI será modificar la fotosíntesis para que las plantas puedan crecer más rápidamente, dice Ringeisen. Al alterar las enzimas involucradas, los investigadores podrían eliminar las reacciones secundarias que consumen energía, incluidas algunas que realmente liberan dióxido de carbono.

CRISPR se puede utilizar para realizar cambios precisos en el genoma de una planta para producir los rasgos deseados. Hay tres objetivos para la edición de genes en la misión de eliminación de carbono de IGI. Comienza tratando de hacer que la fotosíntesis sea más eficiente en las plantas para que sean aún mejores en la captura de la mayor cantidad de CO2 posible. En segundo lugar, IGI está interesado en desarrollar cultivos con raíces más largas. Las plantas transfieren carbono al suelo a través de sus raíces (así como del resto de sus cuerpos cuando mueren). Las raíces más largas pueden depositar el carbono más profundamente en el suelo para que no se libere tan fácilmente a la atmósfera nuevamente. Un esfuerzo similar para influir en los genes de las plantas y desarrollar cultivos con raíces más robustas está en marcha en el Instituto Salk de Estudios Biológicos, que recibió $30 millones de dólares del Bezos Earth Fund, en 2020.

 

Arroz y sorgo en la mira

Para muchos, el cultivo de arroz es un gran culpable de las emisiones de metano, ya que los arrozales empapados son un hogar ideal para los microbios productores de metano. Pero el IGI da un parte de tranquilidad porque está trabajando en este problema, nuevamente analizando la alteración de las raíces y los microbios en el suelo.

El genoma del arroz es más fácil de manipular que otros cultivos, según Ringeisen, en parte porque ya se ha estudiado mucho y se comprende bien. Una de las científicas involucradas en la iniciativa de IGI es Pamela Ronald, cuya investigación es ampliamente conocida por conducir al desarrollo de variedades de arroz que toleran las inundaciones durante mucho más tiempo que otros tipos utilizando un tipo diferente de ingeniería genética que se parece más a la reproducción de precisión. Ese arroz ahora lo cultivan más de 6 millones de agricultores en India y Bangladesh, según el laboratorio de Ronald en la Universidad de California, Davis.

Jesse Jones, gerente de laboratorio de la Planta de Genómica y Transformación de Plantas en el IGI, examina plántulas de plantas de cultivo editadas con genoma.

“El sorgo es otro candidato principal para la edición de genes para impulsar la eliminación de carbono”, según Ringeisen. También tiene la esperanza de que cualquier nueva variedad que desarrollen venga con incentivos adicionales para los agricultores, como cosechas más abundantes que resulten de una fotosíntesis más eficiente. Pero eso es todavía unos años en el futuro. IGI espera comenzar las pruebas de campo internacionales con agricultores unos tres años después de que comience su investigación sobre el arroz CRISPR.

Optimizar las plantas para la eliminación de carbono es un desafío, dice Daniel Voytas, ingeniero genético de la Universidad de Minnesota y miembro del consejo asesor científico de IGI.

“Esto no es fácil, pero estamos aceptando la complejidad”, dice Ringeisen. En última instancia, espera que, en lo que respecta al cambio climático, "las plantas, los microbios y la agricultura puedan ser parte de la solución, en lugar de parte del problema".

El programa IGI está abordando la investigación en tres grupos de trabajo compuestos por investigadores de UC Berkeley, UC Davis y el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, cada uno de los cuales se centra en una etapa diferente del viaje del carbono desde la atmósfera, a través de las plantas hasta las raíces y al suelo.

Tomado de IGI  

 

Fuente https://www.theverge.com/2022/6/22/23178791/crispr-gene-editing-rice-soil-climate-change?s=08

https://innovativegenomics.org/news/crispr-carbon-removal/