Dos cepas de bacterias aumentan la producción y la calidad de tomates y pimientos.

 Miércoles 5 de Setiembre, 2012.

La Universidad de Salamanca, en España, presenta un nuevo avance hacia la consecución de una agricultura sostenible viable gracias a la biotecnología. Un grupo de investigación reconocido ha aislado dos cepas de bacterias del género Rhizobium que tienen efectos positivos sobre el crecimiento y la producción del tomate y del pimiento, lo que permitiría disminuir el uso de fertilizantes químicos en el cultivo de estos productos.

Durante años el equipo de investigación (GIR) 'Interacciones Microorganismo Planta' se ha dedicado a estudiar la simbiosis entre los microorganismos del género Rhizobium y las plantas leguminosas, que se establece por la formación de nódulos en las raíces de estos vegetales y que tiene beneficios mutuos para plantas y bacterias.

Sin embargo, "el papel que puede tener este género de microorganismos en asociación con plantas no leguminosas, como es el caso del tomate y del pimiento, está menos estudiado", según explican los investigadores.

La investigación publicada en PLoS ONE ha demostrado que dos cepas de Rhizobium que se aislaron de dos leguminosas, el trébol y la alubia, "presentan una buena actividad como promotores del crecimiento vegetal in vitro y que dan buenos resultados en la producción no sólo de las plantas hospedadoras, sino también en tomates y pimientos", comenta Encarnación Velázquez, investigadora de la Universidad de Salamanca y autora del artículo.

 El resultado es que la inoculación de estas cepas consigue un incremento en el desarrollo y en la producción de las dos plantas. "En el caso del pimiento se trata de un aumento muy significativo en cantidad, mientras que en el caso del tomate se incrementa sobre todo la calidad", asegura la científica.

Esta calidad se establece a través de catas y, de una forma más objetiva, a través de la medición de componentes como el potasio, el fósforo, el nitrógeno o la presencia de componentes fenólicos, sustancias que se asocian con una mayor protección frente a patologías cardiacas.

Los científicos conocen los mecanismos que provocan estos efectos positivos para la planta. Por ejemplo, estas dos cepas producen fitohormonas y además incrementan en la planta los niveles de nitrógeno y fósforo, "un nutriente este último muy importante, responsable de cualidades organolépticas como el sabor o el color", señala Raúl Rivas, otro investigador del equipo. Además, una de ellas también produce compuestos sideróforos, que captan hierro y dificultan el crecimiento de hongos y otros microorganismos patógenos para la planta.

Lo más importante de esta línea de investigación es que abre una alternativa para practicar una agricultura ecológica segura. "A los cultivos ecológicos no se les añaden fertilizantes nitrogenados, pero sí estiércol como abono y esto podría ocasionar problemas sanitarios como la presencia de cepas patógenas de Escherichia coli, la bacteria que ocasionó la crisis alimentaria de Alemania, que en un principio se comunicó que procedía de pepinos importados de España, pero que finalmente se atribuyó al consumo de brotes de alholva procedentes de Egipto", subrayan los autores.

El equipo intenta sustituir el empleo masivo de abonos químicos "por microorganismos beneficiosos que suministren a la planta los nutrientes que necesita", señala Pedro Mateos, otro de los investigadores del grupo. Estas cepas se encuentran en la naturaleza, pero hay que seleccionarlas y estudiar sus efectos con el objetivo de conseguir inoculantes seguros que se puedan aplicar en todo tipo de cultivos. En este caso, se ha investigado en plantas no leguminosas, pero el género Rhizobium es bien conocido sobre todo por sus interacciones con las leguminosas.

Además, se trata de microorganismos ampliamente estudiados por este y otros grupos de investigación del mundo en las últimas décadas, de manera que está comprobada su seguridad. "Estamos hablando de interacciones beneficiosas entre plantas y microorganismos que aportan a las plantas sustancias que les permiten crecer, nutrirse y defenderse mejor de patógenos", apunta Eustoquio Martínez, investigador principal del grupo.

Según los científicos, la agricultura del futuro exige eliminar gradualmente el uso de fertilizantes químicos por la contaminación ambiental que ocasionan y porque consumen muchos recursos para su fabricación. De hecho, la normativa europea apuesta por una agricultura sostenible que sólo puede desarrollarse a través de la biotecnología. (Foto: DiCYT)

Método para secuenciar directamente ARN vegetal.

Jueves, 30 de Agosto, 2012.

El trabajo de muchos genes consiste en codificar proteínas, pero en este proceso de crear proteínas a partir de la información del ADN actúa una sustancia intermedia llamada ARN. Al secuenciar el ARN, se puede apreciar exactamente qué fragmentos del genoma crean las proteínas y qué genes son activados en diferentes células en momentos particulares.

Hasta ahora, los científicos habían secuenciado el ARN por un procedimiento indirecto y bastante tortuoso, que a menudo introduce distorsiones e incluso errores. En cambio, el nuevo método permite secuenciar el ARN directamente.

Y ya se ha puesto en práctica, para secuenciar los genes de la planta Arabidopsis. Este método, que permite a los investigadores determinar dónde termina exactamente cada gen de una planta, podría ser aplicado a cultivos con la esperanza de impulsar las labores de obtención de nuevas variedades.

Esta investigación pionera, con financiación del Consejo de Investigaciones en Biotecnología y Ciencias Biológicas (BBSRC), del Reino Unido, ha surgido de la colaboración entre un equipo de biólogos dirigidos por el Dr. Gordon Simpson del Instituto James Hutton en el Reino Unido, expertos en computación dirigidos por el profesor Geoff Barton en la Universidad de Dundee, y un grupo técnico de la empresa Helicos Biosciences, con sede en Cambridge, Massachusetts, Estados Unidos.

 Esta técnica permite que los científicos determinen dónde acaban los genes con una certeza sin precedentes. Tal como explica el Dr. Simpson, esto es importante por dos razones. Primeramente, ayuda a encontrar genes individuales dentro de los genomas y deducir qué es lo que hacen. Segundo, brinda datos sobre cómo se están comportando las células.

Usando esta técnica, se puede determinar de manera inequívoca dónde acaban los genes, contar cuántos genes están activos y hasta saber la hebra de ADN de la cual se copió el ARN. El Dr. Simpson y sus colegas han encontrado nuevos extremos para miles de genes, y han encontrado genes cuya existencia no era conocida.

La enorme cantidad de datos y la novedad del procedimiento necesitaron que los expertos en computación de la Universidad de Dundee adoptaran nuevos enfoques. Sasha Sherstnev, quien realizó buena parte del análisis, cuenta con experiencia previa trabajando en el CERN en la búsqueda del bosón de Higgs. Gracias a esto, aportó la pericia necesaria para afrontar el reto de manejar grandes cantidades de datos en modos inevitablemente nuevos, derivados de los cambios en la tecnología de secuenciación.