Fibras de algodón serían más resistentes con técnica de bombardeo de genes

Según datos de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), se estima que 100 millones de familias agricultoras de 80 países dependen de manera directa de la industria del algodón, y las mujeres desempeñan un papel clave en la cadena de valor. En 2021 la producción mundial se valoró en unos 50.000 millones de dólares.

En el país la producción de 2021 fue de 7.880 toneladas, distribuidas en lugares como Bolívar, La Guajira, Córdoba, Tolima o Valle del Cauca, y organizaciones como la Confederación Colombiana de Algodón promueven estrategias para aumentar los cultivos y las ganancias.

Para 2025 se estima que la producción supere las 45.000 toneladas, con la recuperación de algunas zonas de llamada altillanura colombiana (Meta y Vichada) y la búsqueda de soluciones a retos como el manejo de plagas y enfermedades, las condiciones climáticas o los costos de producción.

María Camila Escobar, bióloga de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), ha estudiado la forma en que los factores de transcripción inciden en las etapas más críticas de la fibra de algodón, lo cual ayudaría a mejorar su producción y disminuir problemas en el proceso.

Así, puso a prueba una novedosa metodología que se ha estado implementado en este campo hace algunos años, el bombardeo de genes, técnica que promete ser un peldaño más en el entendimiento de la regulación genética del algodón.

En ella se introducen genes en células o tejidos disparando pequeños “proyectiles” cargados con ADN a los lugares de interés, en este caso de algodón. Estos perforan la membrana celular y depositan la información genética al interior de la célula, así las plantas pueden expresar genes asociados a características físicas de las fibras con mayor longitud, mejor grosor y resistencia.

La investigadora explica que, “generar estas transformaciones puede desempeñar un papel crucial en la regulación de los genes del algodón, por lo que se estudió el crecimiento y desarrollo de estas plantas durante fases críticas, en las que las fibras son susceptibles a dañarse o no tener las condiciones deseadas por los productores”.

Añade que, “uno de los estadios más importantes para las plantas de algodón es el de la biosíntesis de la segunda pared celular, que se da alrededor de los 17 días después de la apertura floral, aquí las fibras empiezan a adquirir grosor y resistencia, por lo que es indispensable determinar qué ocurre allí”.

En uno de los proyectos de los que ha hecho parte se encontró que durante estos estadios de desarrollo se produce la activación de por lo menos unos 22.583 genes, y de la misma forma, se ha identificado que hay alrededor de 18.919 que se encuentran inactivos.

Lo anterior motivó su interés en analizar una familia de proteínas llamadas NAC, que al parecer son fundamentales para entender la regulación genética y el destino celular que se da durante estadios de desarrollo y crecimiento vegetal en las fibras de algodón, factores de transcripción genética existentes allí.

“Estas proteínas son esenciales en el estadio de la biosíntesis de la segunda pared celular y tienen una incidencia fundamental en que se produzcan fibras de algodón, pues puede ocurrir que las células terminen convirtiéndose en fibras similares a tricomas de Arabidopsis, apéndices de las plantas que tienen otros fines y usos distintos”, puntualiza.

En su trabajo busca estandarizar una metodología que permita encontrar y entender los factores de transcripción claves; para ello se realizó la cosecha de la flor de algodón en condiciones de laboratorio, en donde se cultivaron óvulos a 28 °C en un medio estéril, para luego analizar su crecimiento y medidas por medio de un estereoscopio.

Después realizó el bombardeo de genes, en la máquina PDS-1000 Biolistic Biorad, que llevar la información genética a las células y tejidos necesarios, y a continuación, por medio de microscopía confocal se observan los cambios a las 24 y 48 horas, los cuales han mostrado tener importantes resultados en la caracterización de lo que ocurre en los estadios más críticos y relevantes de la fibra de algodón.

Para su trabajo contó con la colaboración de la profesora Johana Soto, del Departamento de Biología, y el profesor Daniel Szymanski, de la Universidad de Purdue (Estados Unidos).