Una investigación llevada a cabo por científicos brasileños y estadounidenses ha demostrado que el hongo entomopatógeno, Beauveria bassiana, puede volverse aún más eficiente en el control de plagas agrícolas a través de la ingeniería genética de alta precisión. El estudio, una prueba de concepto con tecnología CRISPR-Cas9, destacó cómo la alteración del gen Bbsmr1 aumenta la capacidad del hongo para eliminar insectos, allanando el camino para bioinsecticidios más potentes y sostenibles.
Según Gabriel Mascarin, de Embrapa Meio Ambiente (SP), la versión inicial del hongo modificado aporta un gen de resistencia (genética), que lo caracteriza como transgénico. Sin embargo, las etapas futuras de la investigación están destinadas a aplicar la edición de genes sin la introducción del ADN de otras especies. Sin genes exógenos, los hongos editados serán clasificados como convencionales, es decir, no transgénicos, facilitando su liberación como nuevos bioinsecticidios en Brasil.
La investigación
En el estudio, los científicos compararon dos tipos de estructuras fúngicas: blastospores – células similares a las levaduras – y conidia de aire, usadas en la mayoría de los micopses comerciales en el país. Los resultados sorprendieron, enfatizó Mascarin, las blastosporas fueron 3.3 veces más letales y 22% más rápidas en matar insectos que la conidia. El grupo registró que, en cinco días, los blastosporosporos alcanzaron la mortalidad del 97% en las larvas de la polilla de cera (Galleria mellonella), mientras que la conidia sólo aportó el 29,4%.
Otra ventaja importante es que la producción de blastospora es más eficiente, que se realiza en dos o tres días bajo cultivo líquido sumergido, mientras que la conidia requiere más de diez días en cultivo sólido estático, según el investigador. Estas ventajas hacen que las blastospores sean más atractivas para el desarrollo de bioinsecticidios y bioapatricidas, además de permitir una producción a gran escala más competitiva.
Los mutantes genéticamente modificados tienen una acción más rápida y letal
Según Mascarin, la edición del gen Bbsmr1 proporcionó resultados impresionantes. Los mutantes de este gen causaron una mortalidad del 50% en insectos en solo tres días, incluso con concentraciones reducidas. También indujo una germinación más rápida en la cutícula y una mayor proliferación de blastospores en el hemofilmph de los insectos, superando la cepa silvestre. Con el nocaut de este gen, hubo una sobreproducción de oosporina, una sustancia que compromete el sistema inmunológico del huésped, acelerando la mortalidad.
Además de contribuir al control de plagas, la oosporina tiene propiedades antifúngicas y antibacterianas. Las pruebas han demostrado que puede actuar como biofúngica contra los patógenos vegetales, como el Fusarium oxysporum, causando el fuarium se marchite en tomate, el mal-homana en los plátanos y el fusariose de la lechuga e también inhibe Giberella moniliformis, responsable de una de las principales enfermedades del trigo y el maíz.
La tecnología CRISPR-Cas9, utilizada en este trabajo, destaca por su precisión. El análisis del genoma completo de los mutadores confirmó que no había mutaciones fuera del objetivo, lo que garantizaba la seguridad de la técnica. Los hongos mejorados sin ADN de otras especies, no necesito transgénicos, pueden ser liberados más rápido por las agencias reguladoras, ofreciendo más soluciones para el control biológico de plagas.
Qué es CRISPR-Cas9?El sistema CRISPR ha revolucionado la biotecnología microbiana al permitir la edición genética precisa y eficiente de microorganismos de interés industrial, agrícola y médico. Esta tecnología funciona como una tijera molecular, en la que la proteína Cas9, guiada por una secuencia de ARN, corta el ADN en lugares específicos, permitiendo la modificación o corrección de genes. Con esto, es posible optimizar la producción de enzimas, metabolitos y biopesticidos, además de crear microorganismos más resistentes y funcionales para aplicaciones sostenibles. Su alto grado de especificidad y versatilidad acelera el desarrollo de soluciones innovadoras, haciendo que la ingeniería genética microbiana sea más accesible y poderosa que nunca. Vea en este otro artículo cómo la edición génica está permitiendo el desarrollo de biointencias innovadoras. |
Desafíos actuales de la investigación
A pesar de los avances, aún quedan algunos retos por superar. Los genes mutantes mostraron menor resistencia a los estresantes químicos y produjeron menos conidias bajo ciertas condiciones. Sin embargo, los científicos creen que es posible seleccionar cepas sin estos efectos secundarios, manteniendo los beneficios de la tecnología, ya que la técnica permite generar varios mutantes.
El estudio demuestra que la edición de genes puede transformar el uso de hongos entomopógenos en el control de plagas. Además, la técnica se puede aplicar en otras especies de hongos de importancia para el control biológico de plagas, acelerando el desarrollo de soluciones eficientes y ambientalmente seguras.
Los investigadores refuerzan la importancia de la biotecnología como aliado en la búsqueda de alternativas sostenibles. Con la exactitud de CRISPR-Cas9 y la superioridad de las blastospores, el futuro de la lucha contra las plagas agrícolas promete más eficiencia, seguridad alimentaria y menos dependencia de los plaguicidas químicos.
Equipo de investigaciónEl estudio, al que se puede acceder aquí, está firmado por Gabriel Mascarin (Embrapa Meio Meio Ambiente), Somraj Shrestha (Universidad de Auburn, EE.UU.), Márcio Barros Cortés (Embrapa Arroz e Feijóo), José Luis Ramíez y Christopher Dunlap (Centro Nacional de Investigación en Uso Agrícola, USDA, EE.UU.) y Jeffrey Coleman, (Universidad de Auburn). https://www.embrapa.br/busca-de-noticias/-/noticia/98960123/com-edicao-genetica-fungo-ganha-mais-eficacia-no-controle-de-pragas-agricolas?link=agencia
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