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Desarrollan plantas luminosas con ADN de hongos

CIENCIA

Desarrollan plantas luminosas con ADN de hongos (Vídeo)

Desarrollan plantas luminosas con ADN de hongos. Crédito: The Plant

La startup rusa The Plant está un poco más cerca de su objetivo de crear plantas luminosas. Un grupo dirigido por los socios de la compañía, la bioquímica Ilia Yampolsky y la bióloga sintética Karen Sarkisyan, produjo plantas de tabaco que emiten una luz verde notable, según un artículo publicado el 27 de abril en la revista Nature Biotechnology.

Los dos son investigadores del Instituto Shemyakin-Ovchinnikov de Química Bioorgánica en Moscú, y Sarkisyan está a cargo de un laboratorio de biología sintética en el Imperial College de Londres, Reino Unido.

Cassius Stevani, del Instituto de Química de la Universidad de São Paulo (IQ-USP), dijo en un comunicado:

“En una habitación muy oscura ahora es posible ver el brillo a simple vista y fotografiar con un teléfono celular”.

Stevani no participó en el desarrollo de la planta bioluminiscente, pero es colaborador desde hace mucho tiempo de colegas rusos, con quienes describió el mecanismo de producción ligera de hongos y ayudó a desarrollar los primeros pasos que llevaron a las plantas anunciadas ahora.

Desarrollan plantas luminosas con ADN de hongos

La planta de tabaco (Nicotiana tabacum) emite luz gracias a la inserción de genes de hongos bioluminiscentes. Crédito: The Plant

Lo que cambió todo fue darse cuenta de que el ácido cafeico, que muchas plantas producen naturalmente, es un precursor de la luciferina, la molécula responsable de la producción de luz. Con este descubrimiento, Yampolsky y Stevani describieron el Ciclo del ácido cafeico (CAC), responsable de la bioluminiscencia de los hongos.

El sistema se basa en la inserción de cuatro genes tomados del hongo bioluminiscente Neonothopanus nambi, originario de Vietnam y estudiado por el grupo de Moscú. Los genes conducen a la producción de enzimas esenciales después de las reacciones, que conducen a la bioluminiscencia.

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Las plantas obtenidas ahora están lejos del objetivo final, que implica un comercio lucrativo de plantas luminosas y, más ambicioso, busca contribuir a la iluminación urbana con árboles brillantes. Para eso, es necesario poder hacerlo funcionar en otras plantas (se eligió el tabaco porque es un modelo de planta ampliamente utilizado en la investigación científica) y aumentar al menos 10 veces la producción de luz.

Yampolsky dijo en un comunicado:

“Hay varias posibilidades que pueden conducir a un aumento en la emisión de luz. Incluyen tanto aumentar el flujo de ácido cafeico en la ruta biosintética deseada [CAC] como la tasa de biosíntesis de esa sustancia y optimizar las enzimas en el sistema bioluminiscente mismo”.

Nicotiana benthamiana : el brillo en toda la planta es visible a simple vista. Crédito: The Plant

The Plant y North American Light Bio poseen patentes para esta tecnología y sus aplicaciones potenciales. Yampolsky estima que su compañía debería tener el primer producto en aproximadamente dos o tres años.

Además de la parte ornamental, Stevani destaca los usos más utilitarios en la investigación científica. Por ejemplo, como marcador para estudiar bioquímica de plantas, incluidos los más importantes en la agricultura. Mientras tanto, la investigación básica sigue. Stevani, cuyo enfoque es el mecanismo bioquímico, ahora está estudiando más a fondo las propiedades de la luciferasa de N. nambi, una enzima responsable de la producción de luz, que los colegas rusos pudieron producir en el laboratorio con la ayuda de levaduras y le enviaron. También sigue la investigación con hongos bioluminiscentes brasileños , que incluye la búsqueda constante de nuevas especies en Iporanga, en el valle de Ribeira, al sur del estado de São Paulo, donde se encuentra casi el 20% de las especies ya descritas en el mundo.

El estudio científico ha sido publicado en la revista Nature Biotechnology.

Fuente: Revista Pesquisa Fapesp

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