El arroz es un alimento básico para miles de millones de personas en todo el mundo, y el arroz Basmati es una variedad muy apreciada conocida por su sabor aromático y sus granos largos. Sin embargo, como todos los cultivos, el arroz es propenso a las malas hierbas que compiten por los nutrientes, el agua y la luz solar. Para abordar este problema, Zafar y sus colegas han utilizado con éxito la herramienta de edición de genes llamada CRISPR-Cas9 para crear una cepa de arroz Super Basmati que es resistente a un herbicida específico. Este interesante desarrollo, publicado en AoB PLANTS, podría ayudar a los agricultores a ahorrar mano de obra y recursos hídricos mientras controla las infestaciones de malezas.
CRISPR (repeticiones palindrómicas cortas agrupadas regularmente interespaciadas) es un mecanismo de defensa natural que se encuentra en las bacterias y que las ayuda a defenderse de las infecciones virales. Los científicos han aprovechado este sistema para crear una poderosa herramienta de edición de genes llamada CRISPR-Cas9, que les permite cortar y editar el ADN en organismos vivos con precisión. Esta tecnología tiene el potencial de revolucionar la medicina, la agricultura y otros campos al permitir modificaciones específicas en los genes.
Los investigadores de este estudio utilizaron un método específico de edición de genes llamado reparación dirigida por homología (HDR). HDR es un proceso natural que utilizan las células para reparar roturas en su ADN. Al combinar CRISPR-Cas9 con HDR, los científicos pueden introducir cambios específicos en el ADN de un organismo, como agregar, eliminar o modificar genes específicos. Este enfoque permite una edición de genes precisa y dirigida, lo que hace posible crear cultivos con características deseables como resistencia a enfermedades, contenido nutricional mejorado o, en este caso, resistencia a un herbicida en particular.
Los investigadores se centraron en un gen específico llamado acetolactato sintasa (OSAL) para lograr resistencia a herbicidas en arroz Super Basmati. Introdujeron un pequeño cambio en el gen que haría que el arroz fuera resistente al herbicida bispiribac-sodio. Luego probaron diferentes configuraciones del sistema CRISPR-Cas9 para encontrar la forma más efectiva de editar el OSAL gen en arroz Super Basmati.
Después de mucha experimentación, el equipo descubrió la configuración óptima que permitió que el sistema CRISPR-Cas9 creara ediciones precisas en el OSAL gen en el arroz Super Basmati, haciéndolo resistente al herbicida bispiribac-sodio. Luego, los investigadores probaron la sensibilidad a los herbicidas del arroz modificado, comparándolo con otras variedades de arroz. Descubrieron que el arroz Super Basmati era más resistente al herbicida que otras variedades de arroz Indica probadas anteriormente.
Esta exitosa aplicación del sistema CRISPR-Cas9 y HDR en arroz Super Basmati abre nuevas posibilidades para la mejora de cultivos. Mediante el uso de esta tecnología de edición de genes, los científicos pueden crear variedades de cultivos con mejor resistencia a enfermedades, plagas u otros factores ambientales, lo que podría conducir a un mayor rendimiento de los cultivos y una mejor seguridad alimentaria.
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Kashaf Zafar, Muhammad Zuhaib Khan, Imran Amin, Zahid Mukhtar, Mehak Zafar, Shahid Mansoor, Empleo de la edición basada en CRISPR dirigida por plantillas del gen OsALS para crear tolerancia a herbicidas en el arroz Basmati, AoB PLANTS, Volumen 15, Número 2, febrero de 2023, plac059, https://doi.org/10.1093/aobpla/plac059
