A partir de genes de algas verdes azuladas, usadas en una planta de tabaco genéticamente modificada, se podría mejorar en un 60 % los rendimientos de los principales cultivos en el mundo.

La investigación tuvo como objetivo acelerar la fotosíntesis, proceso mediante el cual las plantas convierten la luz solar, el agua y el dióxido de carbono en oxígeno y azúcar.

La enzima responsable de fijar el carbono en las moléculas que forman los bloques de construcción de las plantas, se llama ‘Rubisco’, pero es considerada ineficiente, ya que a menudo reacciona con oxígeno en lugar de CO2.

Los equipos dirigidos por la genetista de plantas de la Universidad de Cornell en Estados Unidos, Maureen Hanson, y el fisiólogo de plantas de Rothamsted Research en el Reino Unido, Martin Parry, trabajaron en la investigación, combinando la experiencia en ingeniería genética y bioquímica de enzimas. (Lea: Produzca caucho de calidad utilizando el diente de león)

Los científicos estadounidenses y británicos tomaron prestada una enzima ‘Rubisco’ más rápida, de las algas verde azuladas -o cianobacteria-, y la pusieron en una planta de tabaco.

En algunas de las plantas, los investigadores también añadieron una proteína bacteriana que se cree que ayuda a ‘Rubisco’ a plegarse correctamente, mientras que en otras añadieron una proteína bacteriana que apoyaba estructuralmente a la enzima.

Ambas líneas de tabaco fueron capaces de utilizar la ‘Rubisco’ para la fotosíntesis, y en ambos casos reaccionaron con dióxido de carbono, creando nuevas moléculas más rápido que el tabaco normal.

Una posibilidad alimentaria

“Lo que hace el carboxisoma (las algas verde azuladas) es encerrar la enzima y protegerla del oxígeno, también aumenta la cantidad de dióxido de carbono en torno a la enzima para que pueda trabajar más rápido”, dijo Hanson. (Lea: Semilla de cebada le sigue el paso al cambio climático)

Hanson dijo que otro grupo, liderado por el Dr. Stephen Long de la Universidad de Illinois, había modelado una simulación computarizada de los potenciales efectos sobre el rendimiento del cultivo.

Esta simulación muestra que si la eficiencia de la fotosíntesis se aumentara con una concentración de dióxido de carbono 20 veces mayor de lo normal, el resultado sería mejor.

Así, de acuerdo a sus cálculos, dicho rendimiento podría ser de un 36 a 60 %. El incremento en el rendimiento es aún más importante, porque muchos fitomejoradores dicen estar llegando al final de su capacidad para utilizar la variación genética natural como medio para mejorar los rendimientos en los principales cultivos mundiales, como el arroz y el trigo.

Por lo tanto, Hanson señaló que, aparentemente, utilizar la tecnología de modificación genética moderna podría ser la mejor respuesta a la pregunta sobre cómo alimentar a una población mundial que crece rápidamente.

En Colombia también hay mejoramientos

Uno de los avances en el país, en especial en el tema de seguridad alimentaria, teniendo el cuenta la ecología, se lleva a cabo en la Universidad Nacional de Colombia, UN, con sede en Palmira, Valle del Cauca.

De acuerdo con Henry González, investigador de esta institución, este tipo de iniciativas se llevan a cabo con los cultivos campesinos. (Lea: Investigadores de la UN desarrollan tomate resistente a la mosca blanca)

“Se trata de trabajar la seguridad alimentaria desde varios puntos de vista, como por ejemplo la producción más limpia, la cual se basa en la reducción del uso de agroquímicos. En ese sentido hemos trabajado en la recuperación del maíz ancestral, el cual se ha ido perdiendo por la entrada de semillas de otros países”, aseguró el investigador.

En la UN de Caldas también ha llevado a cabo un proyecto de producción limpia, según informó González, que dijo: “Es básicamente la unión de parcelas para producir de manera eficaz y vender en las plazas de mercado; ese ha sido un resultado muy importante”.