AGROBIOTECNOLOGÍA
Los mecanismos de ARN interferente que ya se usan en el control de plagas y enfermedades de los cultivos, apunta a ganar espacio en la acción donde el campo genera más residuos químicos: la eliminación de malezas por medio de herbicidas.
ChileBio 18 de mayo de 2023
Ya existe en biocontrol de plagas y las investigaciones sobre su aplicación entregan cada vez más luces sobre su potencial. El ARNi o ARN de interferencia se usa para silenciar genes esenciales para la sobrevivencia de una plaga, haciendo, por ejemplo, que el insecto o agente patógeno no se reconozca a sí mismo y active un mecanismo de ataque.
La acción del ARNi es un proceso natural en animales y plantas, organismos eucariotas, donde los ARN interferentes pueden inducir el silenciamiento transcripcional y postranscripcional de genes. En protección de cultivos es una herramienta con mucho potencial, tema que estará en las presentaciones de la Conferencia Anual de Bioestimulantes y Biocontrol de Redagrícola en Cancún del 5 y 6 de julio de 2023. Luego de que la evidencia en los campos demostró que el ARN exógeno mata plagas y patógenos, estableció la posibilidad de utilizarlo para mantener la salud de los cultivos más allá de plagas y enfermedades: en el control de malezas.
En un artículo publicado en la revista científica Advances in Weed Science, investigadores de la Universidad de Pelotas y de Embrapa, Brasil y de la Universidad Estatal de Colorado, Estados Unidos, recopilaron los avances de esta tecnología en el control de malezas. Los investigadores explican las razones por las que su aplicación para el manejo de malas hierbas no ha avanzado a la misma velocidad que otras áreas de la protección de cultivos. No obstante, agregan que sí puede ampliar su alcance, tal como el ARNi lo ha hecho con relación al manejo químico en control de plagas y enfermedades, evitando problemas como la resistencia a productos químicos y los residuos que estos dejan en el ambiente. Esto sería clave para reducir la carga química de los campos, pues los herbicidas explican la maARNyor parte del uso de químicos en la producción agrícola.
El ARNi pulverizable, conocido como silenciamiento génico inducido por pulverización (SIGS), se ha propuesto como un método de gestión de malezas de próxima generación y consiste en rociar las malas hierbas con ARN pequeños (sRNAs) que se dirigen al ARNm de genes que codifican para 1) objetivos de herbicidas, 2) fenotipos letales cuando la transcripción se reduce o elimina por ARNi, y 3) crecimiento y desarrollo normales. De esta manera, los sRNAs estarían diseñados para dirigirse selectivamente a una mala hierba o a un grupo de especies relacionadas.
En 2011 se publicó una patente usando SIGS para revertir la resistencia al glifosato en la maleza Amaranthus palmeri. Se silenció el aumento de la expresión de EPSPS (potencial postsináptico excitatorio), restaurando al glifosato como herramienta de control. Esto demuestra su potencial uso como herbicida e incluso su capacidad de ‘silenciar’ la resistencia a productos.
Los investigadores señalan que los lentos avances de la aplicación de ARNi como controlador de malezas tiene que ver con cuatro puntos:
1. La estabilidad y el transporte de los ARNs dentro de las plantas;
2. El estrecho parentesco de muchas malas hierbas con los cultivos, a nivel de género o incluso de especie, dificulta la identificación de regiones de genes específicas para cada especie de malas hierbas;
3. Disponibilidad de genomas secuenciados y anotados de malas hierbas;
4. Costes de producción de los ARNs.
Pese a lo anterior, el artículo señala que el SIGS «promete ser una tecnología de próxima generación para el control de las malas hierbas». Para alcanzar el uso práctico del SIGS, los investigadores subrayan que se requieren mayores estudios, que se sumen a los avances realizados en otras áreas, «incluso más allá de la fitología, como la química de nanopartículas, formulaciones y herramientas de diseño desarrolladas en medicina, y reforzar la investigación y el desarrollo de herramientas moleculares en la ciencia de las malas hierbas».
