Cultivos con 30% más secuestro de carbono, mediante edición genética

Científicos del Innovative Genomics Institute (IGI) de Estados Unidos, buscan optimizar la fotosíntesis de los cultivos de modo a que éstos puedan combatir el cambio climático, al capturar más carbono y depositarlo en el suelo. Utilizando la técnica de edición del genoma conocida como CRISPR, el equipo de científicos de plantas y suelos busca aumentar y acelerar enormemente el almacenamiento de carbono.

El IG es un consorcio de investigación del área de la Bahía de San Francisco fundado por la pionera de CRISPR, Jennifer Doudna, desde donde se comenzó a explorar la idea, y dedicó el proyecto a un equipo de genetistas de plantas, científicos del suelo y ecologistas microbianos, quienes utilizando CRISPR, buscan crear nuevas variedades de cultivos de arroz y sorgo editadas genéticamente, que hagan la fotosíntesis de forma más eficiente y canalicen más carbono hacia el suelo.

Según las proyecciones de los investigadores, la adopción de estos cultivos, podrían extraer más de mil millones de toneladas adicionales de carbono del aire cada año, siendo una respuesta más eficiente a la crisis climática actual.

“El cambio climático es un problema muy serio (..) Está amenazando al mundo entero. CRISPR puede utilizarse para lograr efectos positivos en el clima, así que vamos a por ello”, indicó Brad Ringeisen, director ejecutivo del IGI y principal investigador del proyecto, según una publicación de ChileBio.

En el marco del estudio, los biólogos de plantas explicaron que cuando hace mucho calor en el exterior, las plantas suelen desactivar las proteínas clave que participan en la recogida de fotones de luz. Esto ayuda a garantizar que no dediquen demasiados recursos a la recolección de luz solar cuando otros factores, como el agua y los nutrientes, podrían limitar su crecimiento.

Pero no es necesario que las plantas hagan eso, explicó David Savage, biólogo vegetal de la Universidad de California en Berkeley y miembro del equipo de investigación del IGI. Detalló que las plantas pueden mantener la fotosíntesis al máximo y convertir esa luz solar en carbono almacenado si los humanos se aseguran de que están bien regadas y fertilizadas.

Trabajando primero con células individuales, Savage y sus colegas utilizan la técnica de edición genética, CRISPR para realizar millones de pequeñas ediciones genéticas en el arroz, un cultivo que es relativamente fácil de manipular genéticamente hoy en día, en parte porque ha sido muy bien estudiado para la ingeniería genética en el pasado. A continuación, los investigadores examinarán las células en busca de mutaciones que puedan hacer más eficientes los pasos clave de la fotosíntesis. Finalmente, tomarán las líneas celulares más prometedoras y cultivarán plantas de arroz reales para ver cómo se comportan sus modificaciones.

Basándose en estimaciones publicadas anteriormente, Savage cree que la acumulación de múltiples ediciones genéticas beneficiosas podría aumentar la eficiencia de la fotosíntesis -y, por tanto, la cantidad de carbono que las plantas de arroz capturan en sus tejidos- en un 30% o más.

FUNCIONAMIENTO

La capacidad de las plantas para secuestrar carbono de forma natural comienza en el interior de unos diminutos compartimentos celulares llamados cloroplastos. Allí, la energía de la luz solar se utiliza para extraer electrones de las moléculas de agua y añadirlos al dióxido de carbono, transformándolo en glucosa, un azúcar simple. A continuación, la planta utiliza el carbono orgánico para hacer crecer nuevas hojas, brotes y raíces.

Las plantas son una de las mejores herramientas que tenemos para hacerlo, ya que estos colectores solares vivos ya capturan cada año miles de millones de toneladas de dióxido de carbono de la atmósfera mediante la fotosíntesis. Aproximadamente la mitad de ese carbono va a parar a las raíces y, finalmente, al suelo, donde puede permanecer durante cientos o miles de años.

Fuente: ChileBio