Tras siete años de estudio en la técnica de edición génica, un grupo de investigadores del INTA Balcarce –Buenos Aires– logró modificar el gen de polifenol oxidasa, presente en el cultivo de papa (Solanum tuberosum L.), cuya enzima provoca el pardeamiento enzimático en tubérculos, es decir, que se pongan negros o que se oxiden cuando se los corta y se los expone al aire.
Esta pérdida de calidad no sólo genera el rechazo del consumidor y de la industria, sino que afecta las propiedades nutricionales de la papa fresca y sus productos derivados. En adelante, los especialistas continuarán haciendo pruebas para corroborar que las plantas identificadas mejoren su comportamiento como resultado del “apagado” del gen.
“Comprobamos que somos capaces de generar dentro de una célula de papa una maquinaria de edición génica que se dirige específicamente al gen elegido y cambia su secuencia genética”, explicó Sergio Feingold, director del Laboratorio de Agrobiotecnología del INTA.
“La técnica utilizada fue edición génica”, indicó Feingold acerca de la tecnología empleada, también conocida como “tijeras génicas” o CRISPR/Cas9. “De manera intencional realiza cambios dirigidos en el material genético de plantas y animales de consumo, con el objetivo de mejorar su producción y calidad”, puntualizó.
En el caso de los tubérculos, “el corte o pelado, así como los daños mecánicos sufridos durante la cosecha, transporte y almacenamiento, llevan a que se generen manchas pardas o negras producto de la oxidación, condiciones que provocan pérdidas para el consumo y la industria”, indicó Matías González, becario doctoral del Conicet e integrante del proyecto junto con Gabriela Massa, Leonardo Storani y Cecilia Décima Oneto.
De acuerdo con los resultados alcanzados sobre el total de plantas editadas que fueron analizadas hasta el momento, “alrededor del 15 % mostró cambios en la secuencia de este gen, lo cual representa una alta eficiencia”, destacó Massa, investigadora del INTA-Conicet en el Laboratorio de Agrobiotecnología de Balcarce.
Según los investigadores, es un primer paso muy importante que despierta interés en futuros procesos de industrialización. “Este logro es la base de las nuevas técnicas de mejoramiento genético que nos permiten hacer lo mismo que se hizo durante años mediante el mejoramiento convencional, pero de manera más rápida y precisa”, expresó Feingold.
Con una producción nacional que ronda las 2.43 M de toneladas de papa al año, el control de este problema permitiría evitar importantes pérdidas económicas para la producción y la industria. Se trata del tercer cultivo más importante en la alimentación humana, después del trigo y el arroz.
Y la papa no se pone negra
Denominado comúnmente como oxidación de la papa, Feingold explicó que “este proceso está relacionado con la actividad de la enzima polifenol oxidasa que cataliza la oxidación a diferentes compuestos fenólicos con la consecuente transformación a pigmentos oscuros antinutricionales no deseables para la calidad industrial”. “Si no hay enzima, no hay pardeamiento”, sostuvo.
Lo que sigue “es corroborar que las plantas identificadas mejoran su comportamiento como resultado del ‘apagado’ del gen de polifenol oxidasa”, comentó Massa. Y, cuando estas plantas produzcan tubérculos, “observar que tengan un grado de pardeamiento reducido con respecto a las plantas no editadas”, añadió.
De esta manera, la edición génica acelera los procesos de mejoramiento genético y permite realizar cambios precisos y dirigidos cambios precisos en los genomas de plantas y animales utilizados para la alimentación con el fin de generar beneficios productivos, ambientales y para el consumidor.
Mejorar variedades
El próximo objetivo “será la aplicación de la edición génica en variedades de papa obtenidas del programa de mejoramiento del INTA, tanto en este como en otros genes de importancia nutricional a fin de agregar valor y mejorar la calidad del cultivo”, apuntó González, quien se capacitó en esta tecnología en la Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas, tras obtener una beca del Programa BEC.AR. Actualmente realiza su doctorado bajo la dirección de Feingold y Massa.
Asimismo, los avances reportados en esta investigación permiten anticipar la utilización de la edición génica en otros cultivos de importancia como soja y arroz.
