La investigación innovadora de virus puede salvar el trigo y otros cultivos

yala Rao, profesora de patología de plantas y microbiología, ha estado estudiando el virus Brome Mosaic durante décadas. A diferencia de algunos virus, el material genético de este virus se divide en tres partículas que hasta ahora eran imposibles de distinguir.

«Sin una imagen más definitiva de las diferencias entre estas partículas, no podríamos entender completamente cómo funcionan juntas para iniciar una infección que destruye los cultivos alimenticios», dijo Rao. «Nuestro enfoque de este problema ha puesto una parte importante de esta imagen en un enfoque muy claro».

Recientemente se publicó un artículo que describe el trabajo que hizo el equipo de Rao para diferenciar estas partículas en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias .

Dentro de cada una de las partículas hay una cadena de ARN, el material genético que controla la producción de proteínas. Las proteínas realizan diferentes tareas, algunas de las cuales causan retraso en el crecimiento, lesiones y, en última instancia, la muerte de las plantas huésped infectadas .

Hace dos décadas, los científicos usaron el promedio de las tres partículas para crear una descripción básica de su estructura. Para diferenciarlos, Rao primero necesitaba separarlos y llevarlos a su forma más pura.

Utilizando una técnica de ingeniería genética, el equipo de Rao desactivó los aspectos patógenos del virus e infundió los genes virales con una planta huésped .

«Esta bacteria inserta su genoma en las células de la planta, de forma similar a como el VIH se inserta en las células humanas», dijo Rao. «Entonces pudimos aislar las partículas virales en las plantas y determinar su estructura utilizando microscopios electrónicos y tecnología informática».

Ahora que una de las partículas está completamente mapeada, está claro que las dos primeras partículas son más estables que la tercera.

«Una vez que alteramos la estabilidad, podemos manipular cómo se libera el ARN en las plantas», dijo Rao. «Podemos hacer que la tercera partícula sea más estable, para que no libere ARN y la infección se retrase».

Este trabajo fue posible gracias a una subvención del Programa e Iniciativas de Investigación Multicampus de la Universidad de California. Los profesores Wiliam Gelbart y Hong Zhou de UCLA, así como los estudiantes de posgrado Antara Chakravarthy de UCR y Christian Beren de UCLA, hicieron contribuciones significativas a este proyecto.

En el futuro, Rao espera enfocar las otras dos partículas virales con la experiencia de los científicos de UCLA y UC San Diego.

El virus Brome Mosaic afecta principalmente a gramíneas como el trigo y la cebada, y ocasionalmente también afecta a la soya. Según Rao, es casi idéntico al virus del mosaico del pepino, que infecta a los pepinos, así como a los tomates y otros cultivos que son importantes para la agricultura de California.

Esta investigación no solo podría conducir a la protección de múltiples tipos de cultivos, sino que podría avanzar en la comprensión de cualquier virus .

«Es mucho más fácil trabajar con virus vegetales porque son más fáciles y menos costosos de cultivar y aislar», dijo Rao. «Pero lo que aprendemos sobre los principios de replicación también es aplicable a los virus humanos y animales».

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