Una innovadora investigación liderada por la Dra. Francisca Parada, del Centro de Estudios Avanzados en Fruticultura (CEAF), ha demostrado el potencial de una herramienta molecular derivada de CRISPR para mejorar el crecimiento y la tolerancia al estrés osmótico en plantas. El estudio, publicado bajo el título “CRISPR/dCas9-mediated BRL3 activation enhances growth and metabolic resilience under osmotic stress in Nicotiana tabacum”, se centra en la búsqueda de soluciones para la creciente escasez hídrica y los desafíos que plantea el cambio climático a la producción agrícola sostenible.
A diferencia del uso convencional de CRISPR, que implica la edición del ADN, esta investigación emplea CRISPRa (CRISPR activation), una técnica que regula la expresión de genes sin alterar la secuencia genética. El sistema funciona como un “interruptor” genético, potenciando la actividad de genes propios de la planta en momentos específicos.
El equipo de la Dra. Parada se enfocó en el gen NtBRL3, vinculado a la producción de brasinoesteroides, hormonas vegetales cruciales para el crecimiento y la adaptación al estrés. Mediante CRISPRa, lograron aumentar entre tres y cuatro veces la expresión de este gen en plantas de tabaco, una especie modelo utilizada en investigación. La investigadora explica que el tabaco permite probar rápidamente nuevas estrategias, que podrían adaptarse a cultivos de importancia agrícola en Chile, como frutales y hortalizas.
Un aspecto clave del estudio fue la incorporación de un promotor sensible al estrés, que activa la expresión genética principalmente en condiciones adversas, como la falta de agua, evitando efectos negativos de una activación constante. Las plantas sometidas a estrés osmótico controlado mostraron un mayor desarrollo de raíces, permitiéndoles acceder a agua en mayor profundidad, así como ajustes metabólicos y cambios en la estructura de los tejidos, evidenciando una mejor adaptación fisiológica.
Para validar el sistema, se utilizó RUBY, un marcador visual que identifica las zonas donde el gen está activo sin alterar el desarrollo de la planta. Los investigadores creen que esta tecnología, basada en mecanismos conservados en plantas, podría transferirse a cultivos de interés agrícola y adaptarse para responder a otros factores de estrés, como la salinidad o las bajas temperaturas.
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