Copiar la naturaleza para ayudar a las plantas a resistir los virus

Durante miles de años, los cultivos han sido moldeados por procesos de domesticación. Los agricultores cruzan y seleccionan nuevas variedades, adaptadas a entornos en constante cambio. Aunque eficiente, este proceso requiere mucho tiempo. Además, el rasgo deseado debe estar presente en algún lugar dentro de la diversidad de las especies a mejorar.

Copiar un mecanismo de uno Especies en una especie de interés agronómico se convierte así en un nuevo reto. Entre las tecnologías disponibles, las nuevas técnicas de edición del genoma de las plantas están disponibles desde 2012. A menudo, en comparación con tijeras moleculares, la técnica CRISPR-Cas9 permite modificar una región del ADN de la planta de manera dirigida y precisa.

Entre muchas especies de cultivos como el pimiento y el guisante, algunos cultivares son resistentes a enfermedades causadas por virus del género potyvirus. ¿Cómo lo hacen? Para infectar las plantas, los virus tienen que secuestrar proteínas de sus huéspedes, pero estas proteínas ya cumplen funciones en el célula vegetal. Las plantas que resisten la infección han adquirido mutaciones en un gen que codifica una de estas proteínas de "susceptibilidad".

Estas mutaciones hacen que el uso del huésped La proteína,  por el virus imposible, mientras sigue siendo funcional para la planta. La planta con estas mutaciones resiste así la infección, ¡sin cambiar nada más para la planta!

Un nuevo estudio pretendía transponer este mecanismo a plantas de interés agronómico, estudiando su viabilidad en tomates cherry. Para ello, los equipos del INRAE ​​utilizaron un enfoque diferente al enfoque convencional. No intentaron inactivar el gen que hace que la planta sea susceptible al virus, sino que lo modificaron para imitar las mutaciones responsables de la resistencia presente en los guisantes o los pimientos.

Para ello, aplicaron la técnica CRISPR-Cas9 para dirigirse a dos regiones de este gen. Estas modificaciones simultáneas provocan cambios en la proteína producida por este gen. Estos cambios confieren a la planta una fuerte resistencia a varios virus del género Potyvirus, entre ellos: PVYAl igual que ocurre con las mutaciones naturales seleccionadas en otras especies, estos cambios no alteran la expresión ni la acumulación de la proteína producida por el gen, ni tampoco afectan a su función.

Este trabajo constituye una prueba de concepto, proponiendo un nuevo enfoque para la edición precisa mutaciones, con el objetivo de reproducir resistencias naturales en especies susceptibles y así limitar el uso de plaguicidas.

Los hallazgos se publican en el Revista de Biotecnología Vegetal.