Muchas plantas forman parte fundamental de la alimentación humana y son esenciales para su crecimiento y buena salud. ¿Podría ocurrir el proceso de forma inversa? Los científicos dicen que sí luego de realizar un exitoso trasplante de una proteína humana a una planta para fomentar su crecimiento.

La idea podría generar imágenes de una planta carnívora devorando a un humano para crecer grande y fuerte, tal y como hacemos nosotros. Pero, de hecho, el proceso es bastante sofisticado a pesar de que se ha estado explorando desde hace algún tiempo. Como explican los autores del artículo en la revista Nature Biotechnology, se trata de aplicar un poco de genética.

Una proteína vinculada al crecimiento y a la obesidad en los humanos

La vida existe, en parte, gracias a las proteínas, y los científicos lo tienen bastante claro. Los humanos, por ejemplo, contienen una variedad tan amplia que comprenderla, desde su “origen” hasta su “fin” ha sido todo un reto. Incluso se han desarrollado herramientas novedosas basadas en aprendizaje automático para facilitar el trabajo.

Pues bien, una de las más interesantes es la proteína de grasa humana asociada a la obesidad, a la que se refieren como FTO. Y a pesar de que el gen que la regula está asociado a la obesidad, un estudio previo demostró que es importante para el crecimiento en humanos y otros mamíferos.

En aquel momento, los investigadores explicaron que la proteína actúa como interruptor maestro que modifica químicamente las hebras de ARN, que contiene la receta de la vida. Cuando se enciende, esta aumenta la protección generalizada de proteínas en múltiples cadenas de ARN, lo cual parece fomentar el crecimiento en los mamíferos.

Pero años después, surgió una nueva duda durante la búsqueda de alternativas ingeniosas para solventar el gran problema del hambre a nivel mundial. ¿Podría usarse esta proteína humana para fomentar el crecimiento de las plantas?

Modificación genética de cultivos

Antes de explorar la posibilidad, los científicos tuvieron una dosis de realidad. Las plantas no tienen una proteína equivalente a la FTO humana, lo cual parece ser parte de un mecanismo de control para evitar estragos en su fisiología. Podríamos verlo como un mecanismo natural para evitar que las plantas se pongan “gordas”.

Conscientes de ello, buscaron otro camino. El control existe para los mecanismos intrínsecos de la planta, pero no debería existir frente a una proteína extraña. Fue así como plantearon un plan para introducir la proteína humana de crecimiento a las plantas y observar sus efectos. ¿Aumentarían de tamaño? ¿Se harían más abundantes? ¿Se convertirían en plagas?

Para probarlo, implantaron el gen humano detrás de la FTO en los genomas de cultivos de arroz. De este modo, la producción de la proteína ocurriría de forma espontánea, como si hubiese estado allí todo el tiempo.

Plantas de arroz más grandes y abundantes con la proteína humana

Contra todo pronóstico, los cultivos de arroz modificados genéticamente produjeron tres veces más arroz que las plantas sin edición. Además, eran 50 por ciento más pesadas y prósperas.

Plantas de arroz modificadas genéticamente para el estudio.
De izquierda a derecha, cambios de tamaño de cultivos de arroz. Las plantas en las que se introdujo la proteína FTO crecieron más. Crédito: Qiong Yu et.al.

El experimento también se realizó en plantas de papa, césped y en árboles, y en todos los casos el resultado fue prometedor. Los tubérculos de las plantas de papa aumentaron de tamaño y crecieron más rápido.

Las plantas con la proteína humana también desarrollaron raíces más largas y mostraron niveles más altos de fotosíntesis. Por si fuera poco, también fueron más resistentes a las sequías, otra de las grandes preocupaciones para la industria de los alimentos.

El éxito inesperado tras introducir la proteína humana en diferentes plantas

El estudio no solo destaca por arrojar excelentes resultados y una estrategia potencial para luchar contra el hambre en el mundo. La comunidad científica ha quedado impactada porque, entre el vasto catálogo de proteínas humanas, con tan solo un primer intento lograron dar con una efectiva para el objetivo de crecimiento en plantas.

Y es que las plantas evalúan continuamente la forma en que utilizarán sus recursos, bien para aumentar su volumen o para mejorar sus defensas contra enfermedades y condiciones ambientales desfavorables.

De modo que el optimismo debe ser dosificado con algo de cautela y realidad. La recomendación actual es repetir los experimento en otros lugares y con los mejores cultivos de consumo humano, así como pruebas de seguridad.

“Creemos que esta es una muy buena estrategia para diseñar nuestros cultivos”, dice el autor del estudio Guifang Jia, biólogo químico de la Universidad de Pekín en Beijing, China. Mientras tanto, el equipo se concentra en experimentar con otras proteínas no vegetales, aunque los resultados no han sido tan esperanzadores como con la FTO.

Referencia:

RNA demethylation increases the yield and biomass of rice and potato plants in field trials. https://www.nature.com/articles/s41587-021-00982-9.epdf

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