Retocan genética de árboles para hacer papel más sostenible
La edición genética ha sido empleada para criar álamos con niveles reducidos de lignina, una sustancia de las plantas que es el principal obstáculo para la producción sostenible de fibras de madera.
Investigadores coordinados por la Universidad Estatal de Carolina del Norte (EE. UU.) describen en Science el procedimiento que "promete hacer más ecológica, barata y eficiente la producción de fibras para todo tipo de productos, desde el papel hasta los pañales", según el centro educativo.
La demanda de fibras de madera va al alza para hacer tejidos renovables, papel, envases, textiles, pero su producción sostenible se dificulta por la lignina.
Ese polímero confiere a las plantas la capacidad de crecimiento en altura, protege de la radiación ultravioleta y del ataque de microorganismos, pero sus propiedades químicas y estructurales son también la causa de sea muy difícil de romper.
Para que la producción de fibra se produzca, la lignina se tiene que escindir y disolver. Gracias a la edición genética con la herramienta CRISPR, los científicos han diseñado una madera en la que esa sustancia sea más adecuada para la producción de fibra.
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Los autores utilizaron su enfoque para generar una composición de madera modificada en una especie de álamo y los resultados preparan el escenario para una mayor eficiencia en la obtención de pulpa de fibra, consideran los expertos.
"La madera editada alivia un importante cuello de botella en la producción de fibra (...) y podría traer consigo eficiencias operativas, oportunidades bioeconómicas y beneficios ambientales sin precedentes", afirman los autores del estudio.
Aprendizaje automático
El equipo utilizó aprendizaje automático para establecer objetivos de reducción de los niveles de lignina y seleccionó casi 70.000 estrategias de edición genética dirigidas a 21 genes, tras lo que seleccionaron las siete mejores que, según los modelos, conducirían a árboles que alcanzarían el punto químico óptimo.
A partir de estas siete estrategias, se usó la edición genética CRISPR para producir 174 líneas de álamos. Las reducciones de lignina fueron más significativas en árboles con cuatro a seis ediciones de genes.
Los árboles con tres ediciones de genes mostraron una reducción de lignina de hasta un 32 %, sin embargo, las actuaciones sobre un solo gen no lograron rebajar mucho esa sustancia, lo que demuestra que el uso de CRISPR para realizar cambios multigénicos podría conferir ventajas en la producción de fibra, indica la citada universidad.
El estudio también incluyó modelos sofisticados de plantas de producción de pulpa que sugieren que la reducción del contenido de lignina en los árboles podría aumentar el rendimiento de la pulpa y reducir el llamado licor negro, el principal subproducto de la fabricación de pulpa, lo que podría ayudar a las plantas a producir hasta un 40 % más de fibras sostenibles.
Pruebas y ensayos de campo de los árboles
Los próximos pasos incluyen pruebas en invernaderos para ver cómo se comportan los árboles modificados genéticamente en comparación con los silvestres y de ahí a ensayos de campo para determinar si pueden soportar el estrés de la vida al aire libre.
Este enfoque para la mejora de árboles que combina la genética, la biología computacional, las herramientas CRISPR y la bioeconomía "ha ampliado profundamente nuestro conocimiento sobre el crecimiento y el desarrollo de los árboles y las aplicaciones forestales", dijo Daniel Sulis, primer autor del artículo.
Además, "ha transformado nuestra capacidad para desentrañar la complejidad de la genética de los árboles y deducir soluciones integradas que podrían mejorar los rasgos de la madera importantes desde el punto de vista ecológico y económico al tiempo que reducen la huella de carbono de la producción de fibra".
FEW (EFE, Science, NCSU)
CIENCIA Y ECOLOGÍA
Empresa respaldada por Bill Gates libera miles de mosquitos modificados genéticamente
La empresa biotecnológica Oxitec lanza una controvertida prueba de campo de sus insectos en Florida, después de años de protestas por parte de los residentes y de complicaciones normativas.
La empresa británica Oxitec liberó en los Cayos de Florida, Estados Unidos, mosquitos genéticamente modificados para estudiar cómo controlar su reproducción y así frenar la propagación enfermedades persistentes transmitidas por insectos como el dengue y el virus del Zika.
La empresa, financiado por la Fundación Bill y Melinda Gates, anunció que esta semana se están colocando cajas de liberación, cajas de no liberación y cajas de control de calidad con red en seis lugares: dos en Cudjoe Key, uno en Ramrod Key y tres en Vaca Key.
¿Por qué son diferentes los mosquitos de Oxitec? Según la empresa, los machos de su nube de insectos tienen un gen modificado, llamado OX5034, que restringe la supervivencia de las hembras con las que se aparean
Más de 100.000 mosquitos
A partir de principios del mes que viene, se espera que salgan menos de 12.000 mosquitos a la semana durante aproximadamente 12 semanas. Los lugares de comparación no tratados se controlarán con trampas para mosquitos en Key Colony Beach, Little Torch Key y Summerland Key.
"Empezamos a estudiar esto hace una década, porque estábamos en medio de un brote de dengue en los Cayos de Florida", dijo la directora ejecutiva del Distrito de Control de Mosquitos de los Cayos de Florida, Andrea Leal, durante una videoconferencia. "Así que estamos muy contentos de avanzar en esta asociación, trabajando tanto con Oxitec como con los miembros de la comunidad".
Las autoridades de los Cayos aprobaron el año pasado el proyecto piloto con el mosquito Aedes aegypti, que no es nativo de Florida. Este insecto transmite varias enfermedades a los humanos, especialmente en la cadena de islas de los Cayos, donde el año pasado se registraron decenas de casos de dengue.
Oxitec, la empresa con sede en Abingdon (Reino Unido) que ha desarrollado los mosquitos, ha probado previamente los insectos en Brasil (foto), Panamá, las Islas Caimán y Malasia.
Mosquito de Oxitec despierta rechazo de medioambientalistas
Previamente las autoridades estatales de Florida y la Agencia de Protección del Medio Ambiente (EPA, por sus siglas en inglés) de Estados Unidos dieron luz verde a la prueba piloto con el comercialmente llamado "mosquito amistoso de Oxitec", que ha despertado el rechazo de medioambientalistas y también de algunos científicos.
De acuerdo a un estudio elaborado por técnicos de la EPA, el mosquito de Oxitec "no entraña riesgo alguno para la salud humana ni el medioambiente, incluyendo las especies protegidas".
El congresista republicano Carlos Giménez, exalcalde de Miami, anunció recientemente que iba a solicitar a EPA una investigación adicional, y la Coalición Medio Ambiental de los Cayos ha lanzado varias campañas e iniciativas para protestar contra la prueba con los mosquitos de Oxitec y quejarse de que no se consultó a la ciudadanía.
"Una vez sueltos será imposible contener la cantidad de estos mosquitos genéticamente modificados, estarán literalmente en cada sitio donde el viento sople", decía una campaña lanzada en agosto pasado en Change.org por la Coalición.
Un técnico de la empresa británica de biotecnología Oxitec inspecciona las pupas de los mosquitos "Aedes aegypti" modificados genéticamente.
Disminuir la población de Aedes aegypti
Una vez que salgan de las cajas, los mosquitos macho genéticamente modificados se mezclarán con la población local de su especie. Pero, debido a un gen creado en laboratorio, las hembras surgidas del cruce de esos machos con las hembras "naturales", que son las que transmiten las enfermedades, no podrán sobrevivir y de esa manera se podrá controlar la población de Aedes aegypti.
La descendencia masculina no morirá, sino que se convertirá en portadora del gen y lo transmitirá a las generaciones futuras. A medida que mueran más hembras, la población de Aedes aegypti debería disminuir.
Los Aedes aegypti son casi los únicos que transmiten enfermedades
Aunque son solo el 4 % de la población de mosquitos de los Cayos, donde habitan unas 46 especies de esos insectos, los Aedes aegypti son prácticamente los únicos que transmiten enfermedades.
En 2020, en coincidencia con la pandemia de COVID-19, estalló en los Cayos de Florida un brote de dengue como no se veía desde hace 10 años, con más de 50 casos y otros brotes de fiebre del Nilo, también transmitida por mosquitos, en distintas zonas de Florida.
El organismo de Control de Mosquitos de los Cayos de Florida (FKMCD, en inglés), dijo en un comunicado que se necesitan "nuevas herramientas" para combatir a esa especie de mosquito y dado el ecosistema único de las islas se necesita que sea de "una manera segura, no agresiva con el medioambiente y controlada".
El director ejecutivo de Oxitec, Grey Frandsen, afirmó que la prueba piloto es fruto de una alianza público-privada y que la compañía está empeñada en "demostrar el valor de esta tecnología".
Mosquitos "Aedes aegypti" macho modificados genéticamente en la planta de Oxitec en Campinas, Brasil, 28 de enero de 2016.
Pruebas en Brasil
No es la primera vez que Oxitec, fundada en Reino Unido en 2002, prueba sus mosquitos genéticamente modificados.
En la ciudad brasileña de Indaiatuba se logró con el mosquito de Oxitec reducir hasta en un 95 % los ambientes urbanos propensos al dengue en solo 13 semanas de tratamiento, en comparación con lugares donde no se soltaron mosquitos, dijo la compañía.
FEW (AP, EFE, Nature)
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