Una vez descartado como 'ADN basura' que no tenía ningún propósito, una familia de 'genes saltadores' que se encuentran en los tomates tiene el potencial de acelerar la cría de cultivos para rasgos como la resistencia a la sequía mejorada.
Investigadores del Laboratorio Sainsbury de la Universidad de Cambridge SLCU y el Departamento de Ciencias de las Plantas han descubierto que el estrés por sequía desencadena la actividad de una familia de genes saltarines retrotransposones de jinete que anteriormente se sabía que contribuían a la forma y color de la fruta en los tomates.de Rider, publicado hoy en la revista PLOS Genética reveló que la familia Rider también está presente y potencialmente activa en otros cultivos, destacando su potencial como fuente de nuevas variaciones de rasgos que podrían ayudar a las plantas a enfrentar mejor las condiciones más extremas impulsadas por nuestro clima cambiante.
"Los transposones tienen un enorme potencial para mejorar los cultivos. Son potentes impulsores de la diversidad de rasgos, y aunque hemos estado aprovechando estos rasgos para mejorar nuestros cultivos durante generaciones, ahora estamos comenzando a comprender los mecanismos moleculares involucrados", dijo el Dr. Matthias Benoit, primer autor del artículo, anteriormente en SLCU.
Los transposones, más comúnmente llamados genes saltadores, son fragmentos móviles de código de ADN que pueden copiarse en nuevas posiciones dentro del genoma, el código genético de un organismo. Pueden cambiar, alterar o amplificar genes, o no tienen ningún efectoDescubiertos en los granos de maíz por la científica ganadora del Premio Nobel Barbara McClintock en la década de 1940, solo ahora los científicos se están dando cuenta de que los transposones no son basura en absoluto, sino que juegan un papel importante en el proceso evolutivo y en la alteración de la expresión génica y las características físicas deplantas
El uso de los genes saltarines ya presentes en las plantas para generar nuevas características sería un avance significativo de las técnicas de mejoramiento tradicionales, lo que hace posible generar rápidamente nuevos rasgos en cultivos que tradicionalmente se han criado para producir formas, colores y tamaños uniformes para hacercosechar de manera más eficiente y maximizar el rendimiento. Permitirían la producción de una enorme diversidad de nuevos rasgos, que luego podrían ser refinados y optimizados mediante tecnologías de selección genética.
"En un gran tamaño de población, como un campo de tomate, en el que se activan los transposones en cada individuo, esperaríamos ver una enorme diversidad de nuevos rasgos. Al controlar este proceso de 'mutación aleatoria' dentro de la planta podemos acelerar estoproceso para generar nuevos fenotipos que ni siquiera podíamos imaginar ", dijo el Dr. Hajk Drost en SLCU, coautor del artículo.
Las tecnologías actuales de selección de genes son muy poderosas, pero a menudo requieren una comprensión funcional del gen subyacente para producir resultados útiles y generalmente solo apuntan a uno o unos pocos genes. La actividad del transposón es una herramienta nativa ya presente dentro de la planta, que puede aprovecharsepara generar nuevos fenotipos o resistencias y complementar los esfuerzos de selección de genes. El uso de transposones ofrece un método de reproducción libre de transgenes que reconoce la legislación actual de la UE sobre organismos genéticamente modificados.
El trabajo también reveló que Rider está presente en varias especies de plantas, incluidos cultivos económicamente importantes como la colza, la remolacha y la quinua. Esta amplia abundancia fomenta nuevas investigaciones sobre cómo se puede activar de forma controlada, o reactivar o reintroduciren plantas que actualmente tienen elementos Jinetes mudos para que se pueda recuperar su potencial. Tal enfoque tiene el potencial de reducir significativamente el tiempo de reproducción en comparación con los métodos tradicionales.
"Identificar que la actividad de Rider se desencadena por la sequía sugiere que puede crear nuevas redes reguladoras de genes que ayudarían a una planta a responder a la sequía", dijo Benoit. "Esto significa que podríamos aprovechar Rider para producir cultivos que se adapten mejor al estrés por sequíaal proporcionar una respuesta a la sequía a los genes que ya están presentes en los cultivos. Esto es particularmente significativo en tiempos de calentamiento global, donde existe una necesidad urgente de producir cultivos más resistentes ".
Este trabajo fue apoyado por el Consejo Europeo de Investigación y la Fundación Caritativa Gatsby.
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Materiales proporcionado por Universidad de Cambridge . La historia original tiene licencia bajo a Licencia Creative Commons . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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