Redacción Ciencia, 14 jul (EFE).- 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, Estados Unidos, describieron en Science el procedimiento.
Según el centro educativo:
Promete hacer más ecológica, barata y eficiente la producción de fibras para todo tipo de productos, desde el papel hasta los pañales.
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:
- capacidad de crecimiento en altura
- protege de la radiación ultravioleta y del ataque de microorganismos
Aunque 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 dividir 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.
Los árboles de los senderos, árboles torcidos o árboles de oración, son árboles modificados culturalmente que los nativos de América del Norte moldearon intencionadamente con intenciones religiosas o informativas. pic.twitter.com/YHaixcZayW
— Los Árboles Mágicos ®️, (by Oscar Gaitan) (@arboles_magicos) March 7, 2022
Madera modificada
Los autores utilizaron su enfoque para generar una composición de madera modificada en una especie de álamo. Los resultados preparan el escenario para una mayor eficiencia en la obtención de pulpa de fibra, consideran los expertos.
Los autores del estudio afirman:
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.
El equipo utilizó aprendizaje automático para establecer objetivos de reducción de los niveles de lignina y seleccionó casi 70 mil estrategias de edición genética dirigidas a 21 genes, tras lo que seleccionaron las 7 mejores que, según los modelos, conducirían a árboles que alcanzarían el punto químico óptimo.
A partir de estas 7 estrategias, se usó la edición genética CRISPR para producir 174 líneas de álamos. Las reducciones de lignina fueron más significativas en árboles con 4 a 6 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.
Lo que se viene: reforestación con árboles genéticamente modificados para para producir madera a un ritmo acelerado mientras absorben dióxido de carbono del aire. pic.twitter.com/ftpyjmWn2m
— Federico Kukso (@fedkukso) February 19, 2023
Fibras sostenibles
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.
Los próximos pasos incluyen pruebas en invernaderos. En este proceso se evaluará cómo se comportan los árboles modificados genéticamente en comparación con los silvestres.
Posteriormente, conducirá 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.
Daniel Sulis, primer autor del artículo, dijo:
Ha ampliado profundamente nuestro conocimiento sobre el crecimiento y el desarrollo de los árboles y las aplicaciones forestales.
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.
EFE
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