Superplantas contra el cambio climático

("2018-07-07_20-47-15" de Joanna Poe)

El cambio climático generado por el calentamiento global ha tenido consecuencias cada vez más graves y se espera que esta tendencia siga mientras la concentración de dióxido de carbono (CO₂) en la atmósfera siga aumentando. Una de las biólogas más prestigiosas, Joanne Chory, se encuentra trabajando en una innovadora solución.



Joanne Chory nació el 19 de marzo de 1955, tiene un doctorado en microbiología en la Universidad de Illinois y un postdoctorado en Harvard. Sus investigaciones han estudiado desde el papel de las hormonas en el desarrollo de las plantas hasta la genética detrás de ese desarrollo. Además, Chory ha recibido algunas de las distinciones más sobresalientes en las ciencias, como el premio L'Oréal‐UNESCO para las mujeres en la ciencia o la medalla de la Sociedad Genética de Estados Unidos; también es miembro de diversas sociedades científicas a lo largo del mundo ¹³.

Foto de Joanne Chory en 2017 (Foto de L1zh1ncks)

A pesar de haber sido diagnosticada con Parkinson, Chory trabaja actualmente en el Instituto Salk liderando el proyecto Harnessing Plants Initiative (Iniciativa de mejoramiento de plantas) en el cual investigadores centran sus estudios en mejorar las capacidades naturales de las plantas para enfrentarse y solucionar problemas ocasionados por el cambio climático¹. 

¿Por qué su proyecto es tan atractivo?

Los avances en genética de los últimos años han permitido un mayor entendimiento de las diferencias genéticas y cómo se adaptan distintos organismos. Una cosa particular en las plantas es que su genética es similar entre ellas y permite que las modificaciones genéticas y sus efectos sean reproducibles entre distintas plantas; esto implica que las modificaciones genéticas que se hagan a una especie de planta puedan ser repetidas en otra especie con resultados similares.

Arabidopsis thaliana, la planta modelo que se está utilizando en el proyecto (foto de Marco Roepers)

Otra cuestión importante en las plantas es que, al hacer fotosíntesis, capturan CO₂ de la atmósfera y lo transforman en azúcares; cuando la planta muere parte del CO₂ capturado vuelve a la atmósfera. Sin embargo, las plantas también usan el CO₂ para formar suberina que es una macromolécula (una molécula con muchos átomos) que se encuentra en las paredes exteriores de las plantas - incluyendo las raíces - y que no se descompone en CO₂ ¹⁴.

La idea detrás del proyecto es que, mediante algunas modificaciones genéticas, se generen plantas de cultivo (como el maíz, trigo, arroz, soya y algodón) que tengan una mayor capacidad de absorber CO₂ y transformarlo en suberina además de ser más resistentes a condiciones climáticas más adversas ¹² ¹⁵.

Los investigadores buscan que las plantas generen raíces más profundas y en mayor cantidad para que la suberina presente en las raíces se quede atrapada en el suelo. Este método para atrapar CO₂ no sólo evita que se vuelva a liberar a la atmósfera sino que también enriquece los suelos y permitiría que las siguientes generaciones de cultivos sean más eficientes ¹⁴.

Plática TED realizada por Joanne Chory (subtitulada en español):

Sobre los científicos que trabajan en el proyecto

El equipo de científicos que lideran las investigaciónes está conformado por: Joanne Chory, Wolfgang Busch, Joseph Ecker, Julie Law y Joseph Noel, cada uno con sus respectivas líneas de investigación ².  

Joanne Chory y su grupo de investigación se han centrado en estudiar cómo es que la luz afecta el desarrollo de las plantas; algunos temas que han tratado son el ciclo cicardiano de las plantas, la expresión de sus genes relacionada con la luz ambiental y el papel que tienen las hormonas en el desarrollo de las plantas ³ ⁴. Wolfgang Busch y su equipo, se han enfocado en cómo se adaptan las raíces de las plantas; su equipo ha tenido que desarrollar nuevas herramientas computacionales para estudiar grandes cantidades de raíces de manera rápida ⁵ ⁶. Por su parte, Joseph Noel se ha enfocado en el estudio de los procesos químicos que ocurren dentro de una planta para replicarlos y mejorarlos ¹¹.

Las investigaciones de los equipos liderados por Julie Law y Joseph Ecker se han centrado en la epigenética (que estudia la manera en que se expresan los genes sin que exista una modificación en el ADN) en las plantas. Ecker y su equipo han trabajado en la secuenciación genética y en la creación de mapas epigenéticos para estudiar cuál es la epigenética detrás de enfermedades y del desarrollo de mamíferos y plantas ⁷ ⁸. Law y su grupo de investigación se han centrado en estudiar los mecanismos que regulan las modificaciones epigenéticas así como las proteínas que participan en ellas ⁹ ¹⁰.

Video sobre el proyecto (inglés):

Referencias
[1] Salk Institute for Biological Studies. Harnessing Plants Initiative. (Revisado en enero de 2020).
[2] Salk Institute for Biological Studies. Harnessing pants Initiative: meet the scientists. (Revisado en enero de 2020).
[3] Salk Institute for Biological Studies. Chory lab. (Revisado en enero de 2020).
[4] Salk Institute for Biological Studies. Joanne Chory. (Revisado en enero de 2020).
[5] Salk Institute for Biological Studies. Wolfgang Busch. (Revisado en enero de 2020).
[6] Salk Institute for Biological Studies. Busch lab. (Revisado en enero de 2020).
[7] Salk Institute for Biological Studies. Joseph Ecker. (Revisado en enero de 2020).
[8] Salk Institute for Biological Studies. Ecker lab. (Revisado en enero de 2020).
[9] Salk Institute for Biological Studies. Law lab. (Revisado en enero de 2020).
[10] Salk Institute for Biological Studies. Julie Law. (Revisado en enero de 2020).
[11] Salk Institute for Biological Studies. Joseph Noel. (Revisado en enero de 2020).
[12] Salk Institute for Biological Studies. The Power of Plants. (Revisado en enero de 2020).
[13] Leopoldina Nationale Akademie der Wissenschaften. Curriculum Vitae Prof. Dr. Joanne Chory.
[14] Audacious Project. (2019). What if plants can help slow climate change?. (Revisado en enero de 2020).
[15] Salk Institute for Biological Studies. Harnessing plats for the future. (Revisado en enero de 2020).