Descubrimiento del CONICET podría revolucionar la regeneración de raíces en cultivos agrícolas

Por Agroempresario.com

Un equipo de científicos del Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario (IBR, CONICET – UNR) ha hecho un descubrimiento crucial en el campo de la biotecnología agrícola. El estudio, dirigido por el reconocido investigador Javier Palatnik, ha identificado un mecanismo molecular que regula la regeneración de raíces en plantas, un proceso vital para la mejora de cultivos agrícolas. Este hallazgo, publicado en la revista Nature Plants, podría revolucionar la manera en que se lleva a cabo la edición genética en plantas de alto valor agronómico.

El equipo de investigación ha estudiado a fondo la especie modelo Arabidopsis thaliana, conocida por su utilización en estudios científicos debido a su corto ciclo de vida y características genéticas bien conocidas. El descubrimiento revela que la regeneración de raíces en las plantas está mediada por la interacción entre dos componentes moleculares clave: una familia de proteínas conocidas como factores reguladores del crecimiento (GRFs) y un microARN denominado miR396. Estos dos elementos trabajan en conjunto para activar los genes necesarios para el crecimiento y la diferenciación celular en las raíces, permitiendo que las plantas regeneren nuevas estructuras vegetales.

Según Palatnik, este hallazgo podría ser fundamental para resolver uno de los mayores desafíos en biotecnología agrícola: la regeneración eficiente de plantas a partir de células modificadas por ingeniería genética. “Modificar genes en plantas es relativamente sencillo, pero lograr que una célula editada se convierta en una planta fértil sigue siendo un desafío”, comentó Palatnik. El descubrimiento abre nuevas posibilidades para optimizar la edición génica en cultivos de interés agronómico, lo que podría mejorar la producción agrícola y la propagación de especies con características deseables.

El avance también tiene implicaciones para la agrobiotecnología, ya que podría facilitar la propagación de cultivos de alto valor y mejorar su rendimiento. Palatnik explicó que, si bien la edición génica en plantas ha sido posible durante años, los avances en regeneración celular y la producción de plantas completas aún enfrentan dificultades. Este descubrimiento podría hacer posible la creación de nuevas variedades de plantas más productivas y resistentes a enfermedades o condiciones climáticas adversas.

La investigación ha sido pionera en este ámbito. Palatnik destacó que su equipo comenzó sus estudios en 2005, y a lo largo de los años han logrado generar tres patentes importantes, que han sido transferidas al sector privado. Estas patentes incluyen avances como el uso de los GRFs para aumentar la biomasa y la tolerancia a la sequía en las plantas. Además, recientemente, en colaboración con la Universidad de California en Davis, se ha desarrollado una proteína quimérica que potencia la regeneración en plantas como el trigo, aunque Palatnik aclara que aún queda trabajo por hacer para perfeccionar estos desarrollos.

Uno de los hallazgos más innovadores de la investigación fue la identificación de dos tipos de estructuras en la regeneración de las raíces. El “estado cerrado”, en el que las células madre se agrupan en un nicho definido, y el “estado abierto”, donde las células madre permanecen dispersas. Este hallazgo proporciona una nueva comprensión de cómo las raíces se regeneran a nivel celular, lo que podría ser útil para el diseño de cultivos más eficientes y adaptables.

El trabajo realizado por el equipo de investigadores del IBR en Rosario también incluyó la utilización de tecnología avanzada, como la microscopía de fluorescencia, para examinar células individuales en la raíz de la planta y comprender los mecanismos involucrados en el proceso regenerativo. Julia Baulies, becaria posdoctoral del CONICET y primera autora del estudio, comentó sobre la importancia de este enfoque: “Nos permitió observar, por primera vez, cómo las células madre actúan en la regeneración de las raíces, lo que nunca había sido documentado antes”.

Este avance en la biotecnología vegetal representa un paso significativo en el camino hacia cultivos más eficientes y resistentes, lo que podría beneficiar a la agricultura global, especialmente en un contexto de cambio climático y creciente demanda de alimentos. La capacidad de regenerar raíces de manera más rápida y eficiente permitirá a los agricultores optimizar el uso de recursos como el agua y los nutrientes, reduciendo el impacto ambiental y mejorando la rentabilidad de las cosechas.

Con este descubrimiento, los científicos del CONICET han puesto un pie en el futuro de la agrobiotecnología, ofreciendo nuevas soluciones para desafíos globales en la agricultura. “Es emocionante saber que estamos contribuyendo a un campo que tiene un impacto tan directo en la seguridad alimentaria y en la sostenibilidad de la producción agrícola”, concluyó Palatnik.

Este hallazgo promete abrir la puerta a nuevas investigaciones y aplicaciones que transformarán la agricultura en los próximos años, permitiendo la creación de cultivos más productivos, resistentes y sostenibles.