Desarrollo UNL - CONICET

Investigadores obtienen plantas que toleran heladas

Miércoles 28 de julio de 2010

Aislaron un gen de girasol que confiere tolerancia al congelamiento, la sequía y la salinidad y lo introdujeron en plantas utilizadas como modelos experimentales. El resultado fue una planta súper resistente que ya fue patentada en Argentina y otros 142 países

  Hace un buen tiempo que en las pampas la ciencia es un socio más del campo. Ahora, científicos de la Universidad Nacional del Litoral (UNL) y el CONICET desarrollaron plantas transgénicas capaces de tolerar temperaturas bajo cero, condiciones de sequía y salinidad, o –en otras palabras- la capacidad de sobrevivir a condiciones ambientales adversas.
El frío, la falta de agua y el exceso de sales son factores que afectan a las plantas, o las “estresan”, en lenguaje biológico. Para hacer frente a estas agresiones, han adquirido mecanismos que son más o menos efectivos, según la especie. Uno de esos mecanismos se dispara por la acción de la proteína que está presente en un gen de girasol que aislaron investigadores del Instituto de Agrobiotecnología del Litoral (IAL), y luego inocularon en plantas experimentales. El resultado fue una nueva planta, con su estructura genética modificada, capaz de soportar algunas de las peores agresiones que sufren -por ejemplo- los cultivos extensivos.
El equipo viene trabajando en la genética  del desarrollo de girasol desde hace años. De hecho, el primer gen que aislaron (y patentaron su uso como herramienta biotecnológica) fue el HaHB4, que confiere a las plantas experimentales tolerancia a la sequía, la salinidad y el ataque de insectos herbívoros. El nuevo gen aislado –el HaFT- confiere otras características de protección (tolerancia a la sequía, salinidad y heladas), utilizando mecanismos diferentes: “Otorga una marcada tolerancia al congelamiento y además los beneficios de mejorar el comportamiento de las plantas frente a condiciones de sequía y salinidad”, explicó Raquel Chan, directora del proyecto.
“Los estudios básicos nos llevaron a ver que este gen intervenía en las vías de respuesta a las temperaturas de congelamiento y que, al introducirlo como transgén en otra planta, generaba una tolerancia a estas temperaturas por debajo de cero”, agregó.
Tras aislarlo e introducirlo en plantas experimentales (los modelos fueron trabajados sobre especímenes de Arabidopsis, una planta de estructura genética menos compleja que se utiliza para experimentación) se evidenció que los ejemplares modificados con el gen “sobreviven al tratamiento en un porcentaje mucho mayor que las no modificadas, para las que resulta nefasto”. O sea: las plantas no transformadas murieron, mientras que aquellas que tenían el nuevo gen sobrevivieron en un alto porcentaje.

Bajo cero
Según detalló la investigadora, los experimentos se hicieron a dos temperaturas: 4 grados y -8 grados. Cada una de estas condiciones dispara mecanismos moleculares diferentes, a 4ºC se produce el enfriado (o chilling en inglés) y a -8ºC, el congelamiento (freezing). La exposición a las temperaturas inferiores a cero se mantuvo en las experiencias durante siete y ocho horas.
“No son plantas que se puedan mantener congeladas, sino que toleran unas cuantas horas, algo similar a lo que ocurre en los campos durante las madrugadas en el invierno en las que  hay temperaturas por debajo de cero que matan las plantas”, aclaró.
El gen agregado que permite este beneficio se obtiene del girasol y lo que hace es potenciar la respuesta que naturalmente tienen las plantas ante los factores adversos que les generan estrés. Como explicó Chan, los genes poseen la información capaz de enviar señales que desencadenan funciones, de un modo similar a como actúa un interruptor.
“Lo que nosotros hacemos es tomar determinados genes y ponerlos en las plantas de forma tal que estén muy expresados. Les ponemos un interruptor que hace que el gen, que normalmente sólo estaría prendido cuando hay una condición adversa, lo esté todo el tiempo. De esta forma la planta está protegida ante la condición adversa aunque ésta se produzca muy rápido”, comentó.
El desafío que sigue para los investigadores es largo: experimentar con plantas de interés agronómico como el trigo, la soja y el maíz, especies muy distintas genéticamente al modelo experimental. Pero son optimistas: “Sabemos que muchos de los mecanismos moleculares están conservados entre las plantas, como los de respuesta a estrés que es lo nosotros estudiamos”, señaló la investigadora.

Patentar, ésa es la cuestión
El paso siguiente a la investigación y experimentación es la gestión de las patentes nacionales e internacionales. “La UNL y el CONICET hicieron un convenio con una empresa inglesa, Plant Bioscience Limited (PBL), para su comercialización. No se trata de una productora de semillas, sino que actúa como intermediaria para obtener financiamiento de inversores”, explicó Chan. La titularidad de las patentes es compartida entre las dos instituciones públicas (CONICET y UNL). “Se trata de transferir tecnología con claros beneficios para las instituciones y también para el país”, indicó Chan.
Quienes desarrollaron mayormente el trabajo y son autores de la patente son los jóvenes Licenciados en Biotecnología del IAL, Julieta Cabello y Agustín Arce, quienes trabajan en sus tesis doctorales bajo la dirección de Raquel Chan.
Las patentes han sido presentadas en el Patent Cooperation Treaty (PCT) vía la oficina europea de patentes. Este mecanismo de PCT permite que con una sola presentación sea registrada en los 142 países participantes.

Con buenos antecedentes  
No es la primera vez que este grupo de biólogos y biotecnólogos obtienen superplantas. En 2004 la UNL, el CONICET y la empresa Bioceres patentaron el gen de la tolerancia a la sequía (que luego mostró también otro beneficio: un menor ataque de insectos que las plantas sin el gen). En esa ocasión fue el gen HaHb4 el protagonista y hasta el momento los distintos ensayos realizados mostraron excelentes resultados, promisorios para un trabajo que se caracteriza por el riesgo.
“En Biología no hay garantías. Al pasar de la planta modelo a la de interés agronómico hay muchos factores biológicos, genéticos y evolutivos que influyen”, concluyó.

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