Cerca del 70 % de la producción de yuca en el país se va al traste por culpa de una bacteria que mancha, marchita y descompone las plantas hasta causar su muerte. Con proteínas artificiales, diseñadas en laboratorio, científicos encontraron la manera de “engañar” al patógeno para que, en lugar de atacar la planta, esta se vuelva más resistente.
Los cultivadores de este tubérculo en la Costa Atlántica, los Llanos Orientales y Cauca podrían minimizar las pérdidas en la producción ya que hallazgos como el del grupo de investigación MANIHOT BIOTEC, de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), son importantes en la obtención de variedades de yuca más resistentes al ataque de enfermedades como la bacteriosis vascular o el añublo de la yuca.
Dicha enfermedad es generada por la bacteria Xanthomonas phaseoli pv. manihotis (Xpm) y sus consecuencias varían según las condiciones del medio del cultivo; si estas son favorables para el desarrollo de la enfermedad y no se controla, las pérdidas pueden ser del 15 al 100 % en aproximadamente dos o tres ciclos de cultivo.
El biólogo Nicolas Orjuela Rodríguez, investigador del grupo MANIHOT BIOTEC, menciona que “la enfermedad se disemina de un área a otra y de una época de crecimiento a la siguiente, principalmente por la plantación de estacas infectadas, y también por herramientas, insectos y lluvia que la dispersan en las áreas que rodean los cultivos”.
A partir de genes de la propia bacteria, los investigadores del grupo MANIHOT BIOTEC han conseguido ubicar en estudios previos, nuevas fuentes de resistencia para las plantas, conocidas como Transcription Activator Like Effectors (TALE), proteínas que poseen un mecanismo muy particular de acción mediante el cual logran ingresar al núcleo de la célula de la planta, unirse al ADN y manipular la expresión de sus genes.
Pero ahora, el trabajo del experto Orjuela agrega mayor complejidad al tema, ya que diseñó TALES artificiales o arTALEs (efectoras artificiales similares a activadores de transcripción), con las que también se podría engañar al microorganismo y darle una “cucharada de su propia medicina”.
Las arTALEs son las mismas proteínas que la bacteria sintetiza o procesa naturalmente, pero introducidas en un plásmido, una molécula del ADN circular que sirve como vehículo y que tiene la información para elaborarla. Esto permite que en el laboratorio se haga un pequeño cambio genético en la región genómica donde el patógeno genera el daño.
Para este trabajo se realizaron tres experimentos, uno con una planta sana (control); otro usando la bacteria, y el tercero incluyó la modificación realizada en laboratorio, es decir, con las proteínas artificiales. Luego se observó el progreso de la enfermedad durante 27 días, evidenciando que la planta que tenía la modificación redujo en un 42 % los síntomas de bacteriosis vascular.
En el estudio se usó la técnica de PCR semicuantitativa, que permite analizar qué tanto se expresan los genes de resistencia de interés; por otro lado, el diseño de los artTALEs está basado en el protocolo de clonación Golden Gate, una técnica que permite ensamblar las repeticiones genéticas en el orden deseado, como uniendo las piezas de un LEGO.
“Si esto ocurrió evaluando tres genes resistentes identificados en otras investigaciones, ¿qué pasaría si estudiáramos al mismo tiempo los 29 que el grupo de investigación ha registrado?, la posibilidad de que la planta tenga una resistencia mayor es alta. Es como imaginar la batería de un teléfono descargado, que con cada gen candidato que se añade va aumentando la carga hasta un 100 %”, indica el biólogo Orjuela.
“Este mecanismo es desconcertante porque se sintetizan señales desde una bacteria, al genoma o material genético de la planta; el efecto que generan las proteínas dentro de la yuca es como un caballito de Troya, que engaña y sabotea desde dentro”, asegura.
Los 29 genes de resistencia de la yuca a las bacteriosis vascular, que han sido identificados desde hace varios años por el grupo de investigación MANIHOT BIOTEC, se han encontrado especialmente en municipios como La Vega o Arauca, y en condiciones de invernadero en la UNAL.
La acción de las proteínas en el laboratorio es promisoria para los cultivos de yuca del país, un tubérculo que, según el Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, se produce en los 32 departamentos de Colombia.
El investigador enfatiza en que para entender lo que ocurre en la interacción entre la yuca y la bacteria, es importante ver el fenómeno como un rasgo complejo, como una agrupación de varios genes funcionando al mismo tiempo, que determinan la resistencia de la planta, y no solo como un único gen aislado que se prende y apaga.
“Es similar a lo que sucede con los humanos al tratar de comprender rasgos como la altura, que no depende de un solo gen, sino que hace parte de un conglomerado complejo de genes e interacciones actuando al mismo tiempo”, afirma el biólogo, quien en su trabajo contó con la dirección y apoyo del profesor Camilo López Carrascal, del Departamento de Biología.
https://agenciadenoticias.unal.edu.co/detalle/crean-armadura-que-protege-a-la-yuca-de-ataque-bacteriano
