Herramientas de nueva generación basadas en ARN para la optimización de la productividad y la calidad de los cultivos

El aumento de la población mundial, combinado con el creciente impacto del cambio climático, ha impulsado a la industria alimentaria a esforzarse por generar cultivos de alta calidad cada vez más eficientes. Actualmente se están realizando múltiples esfuerzos para mejorar las características de las plantas mediante mejora genética con el objetivo de producir cultivos con mayores rendimientos.
Durante muchos años, la obtención de estos cultivos mejorados se basó en la selección de plantas con los rasgos deseados, seguida de recombinación espontánea. Posteriormente se añadieron nuevos métodos de mejora, como el cruzamiento y la mejora híbrida. Aunque generalmente son eficaces, todos estos métodos requieren mucho tiempo, lo que los hace inadecuados para las demandas de la industria alimentaria actual.

Investigadores del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP) de Valencia, España, trabajan en varias líneas de investigación desarrollando herramientas RNAi de nueva generación altamente específicas basadas en pequeños ARNs artificiales (art-sRNAs) para controlar la expresión génica e inducir resistencia antiviral en plantas.

Para la mejora de cultivos, el grupo de investigación trabaja en dos líneas principales:

• Control de la expresión génica para la mejora de rasgos de los cultivos. Los investigadores han desarrollado una nueva tecnología altamente específica basada en RNAi que incluye art-sRNAs en vectores virales que pueden aplicarse a las plantas de forma no transgénica para inducir un silenciamiento eficiente y generalizado de genes endógenos y ARNs patogénicos.
• Ajuste fino de la modulación de rasgos de los cultivos. La tecnología basada en art-sRNA ha demostrado eficacia para la modulación de rasgos agronómicos como el tiempo de floración en Arabidopsis thaliana. Los investigadores trabajan en ampliar estos resultados a cultivos de tomate. La tecnología podría utilizarse para modular otros rasgos en otros tipos de cultivos, por lo que se considera una herramienta prometedora para mejorar el rendimiento agrícola y obtener mayores beneficios económicos.

Para la protección de cultivos, el grupo de investigación trabaja en una línea principal:

• Vacunas para la protección de cultivos frente a virus. La tecnología propuesta por los investigadores se basa en la coexpresión simultánea de varios art-sRNAs en vectores virales, que pueden aplicarse a las plantas de forma no transgénica, para conferir resistencia frente a virus patógenos. La tecnología ha demostrado eficacia frente a la infección por Tomato spotted wilt virus (TSWV) en Nicotiana benthamiana. Además, investigaciones recientes muestran que esta herramienta no solo sería eficaz para proporcionar protección frente a virus patógenos, sino también frente a determinados tipos de hongos y en otros tipos de cultivos, ofreciendo una solución más completa e integral para la protección de cultivos.

El grupo de investigación representado busca feedback comercial sobre sus tecnologías y líneas de trabajo. En particular, y entre otros aspectos, les gustaría conocer los tipos de cultivos y rasgos a modular de mayor interés para las empresas del sector agroindustrial. Con esta información, pueden reorientar sus investigaciones actuales y futuras hacia opciones más enfocadas a la industria.
Además, el equipo de investigación busca activamente un socio potencial para evaluar la aplicabilidad de sus herramientas en cultivos de interés agroindustrial.
A medio plazo, el escenario ideal sería una colaboración que conduzca a la explotación comercial de las invenciones presentadas.

Institución: Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas

TRL: 3-4

Estado de protección: Solicitudes de patente europea

Contacto: Nuria Bas / nuria@viromii.com