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Precisión, innovación y biotecnología en la agricultura

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Permítame contarle esta historia en términos no científicos.

Alejandro Hernández

Imagine que despierta una mañana en su casa con un aroma de café recién hecho. Su pareja le ha sorprendido con una taza de café, con la mala fortuna que ha la receta es demasiado fuerte. Sin embargo, al agregar un poco de agua caliente, la taza de café queda al gusto. Las recetas, aunque simples como el café (café y agua), pueden variar aunque tengamos los mismos ingredientes. Una mezcla de cucharadas de café, agua, y quizá algún edulcorante podrá ser perfecta para uno e imperfecta para otro. Lo mismo ocurre con los cultivos vegetales, donde es necesario ajustar las plantas a la zona de cultivo. Con este proceso resultan las “variedades”, cuyas recetas buscan responder de manera adecuada al ambiente donde se encuentran.

¿Cómo llegamos a la receta perfecta para obtener una planta?

Históricamente fue un asunto de prueba y error. Esto se logra al cruzar las plantas de mejor aspecto o los “padres” modelo, para luego seleccionar a los mejores hijos que resultan de estos cruces. Esta constante selección dio origen a la agricultura aproximadamente 7-10 mil años atrás durante el Neolítico y se consolidó en culturas agrícolas complejas como Egipto y Mesopotamia. Sin tener mayor conocimiento de genética, las antiguas culturas seleccionaban las mejores recetas o “genes”.

¿Qué son esos cambios o ajustes de la receta?

Se trata de pequeños cambios en la estructura del ADN. Estos cambios son ocasionados naturalmente por la simple exposición al ambiente, la luz ultravioleta, por cambios naturales, entre otros. Estos eventos ocasionan daños en el ADN y resultan en la diversidad genética; es decir en recetas con más o menos cucharadas de café, con más o con menos agua, etc.

¿Y esta historia, qué relación tiene con la biotecnología de precisión?

Estos ajustes a la “receta” también pueden ocurrir por medio de la intervención humana. Con varias herramientas y técnicas modernas, se puede encontrar dentro de la receta el lugar preciso donde se requiere el ajuste. Este proceso lleva al mismo resultado que se obtiene de forma natural, pero lo logra hacer de una manera más rápida, controlada y precisa.

Las herramientas son varias: TALENS, Dedos de Zinc, RDM y la más conocida se llama CRISPR-CAS9 (CAS9, Cas12a, Cas12b, Cas12d, CasC, Cas13). Lo más importante de estas herramientas es la capacidad que tienen de localizar la receta dentro del libro específico de una planta o cultivo, y dentro de la receta el lugar que requiere el ajuste.

Es posible tener plantas que toleran el frío o el calor, que son más productivas, que toleran ataques de enfermedades, hongos y bacterias, e incluso que tienen ciertas propiedades nutricionales, como plantas sin gluten. Todas estas plantas ya existen, pero es muy complicado llevarlas a un cultivo. Normalmente, cuando se logra identificar la receta perfecta, se moviliza hacia el cultivo mediante cruces, lo que tarda muchos años y requiere de pruebas y errores. Con CRISPR basta con ubicar la característica de interés para ajustar la receta y así se puede aplicar al cultivo de una manera mucho más rápida.

Hay muchos cultivos y plantas en los que se está trabajando para que cumplan con ciertas funciones. Por ejemplo, desarrollar trigo con un bajo contenido de gluten haría que las personas con sensibilidad o enfermedad celíaca puedan acceder a múltiples productos y alimentos de una manera segura. Los tomates larga vida logran disminuir el desperdicio de alimentos, y mejorar el acceso a este producto para toda la población. El arroz resistente a bacterias hace que los agricultores puedan cultivar de una manera más tranquila y productiva, sin miedo a tener pérdidas en sus cultivos. Incluso, la comunidad científica ya está investigando opciones de usar esta tecnología para reemplazar a los antibióticos, evitando el desarrollo de resistencias a medicamentos, y así garantizando soluciones efectivas a varias enfermedades.

La discusión a nivel internacional se centra en determinar si la variedad obtenida via herramientas modernas es idéntica a una por mejoramiento convencional o natural. Sin embargo, como lo hemos explicado anteriormente en este artículo, un ajuste en la receta debido a la intervención humana es un cambio idéntico al generado por mejoramiento convencional o la naturaleza, solo que hecho a través de un proceso más preciso, dirigido y rápido.

Desde El Agricultor Primero, te invitamos a que te informes y apoyes la innovación y tecnología en la agricultura.

Referencias:

  • Cui, Y., Xu, J., Cheng, M., Liao, X., & Peng, S. (2018). Review of CRISPR/Cas9 sgRNA design tools. Interdisciplinary Sciences: Computational Life Sciences10(2), 455-465.
  • Galor, O., & Özak, Ö. (2016). The agricultural origins of time preference. American Economic Review106(10), 3064-3103.
  • Langner, T., Kamoun, S., & Belhaj, K. (2018). CRISPR crops: plant genome editing toward disease resistance. Annual review of phytopathology56, 479-512.
  • Jaganathan, D., Ramasamy, K., Sellamuthu, G., Jayabalan, S., & Venkataraman, G. (2018). CRISPR for crop improvement: an update review. Frontiers in plant science9.
  • News.harvard.edu
  • Cambridge
  • Nytimes

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