Cuando habla de árboles, el bioquímico Rodolphe Barrangou, profesor de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, en Raleigh, no oculta su admiración. “Tienen una longevidad excepcional, a veces varios siglos, sufren variaciones climáticas a todas las escalas, y todo eso permaneciendo en el mismo lugar: esta resiliencia física y química es increíble, el dice. Sin embargo, para hacer papel o pañales, complica el proceso. »
El investigador francés, uno de los pioneros de la técnica de modificación del genoma Crispr, cree sin embargo haber encontrado la solución. en un articulo publicado en la revista Ciencia, El jueves 13 de julio, su laboratorio y el de su colega genetista Jack Wang anuncian que han desarrollado chopos capaces de aumentar la productividad económica del sector forestal y reducir su huella ecológica.
En el corazón del desafío está la lignina. Junto con la celulosa y la hemicelulosa, es uno de los tres constituyentes principales de la madera, lo que le da su famosa solidez. Pero para convertir la pulpa de un pino o un álamo en pulpa, hay que extraerla. A pesar de los avances, el proceso aún requiere calentarlo a 170°C y someterlo al ataque de sosa o azufre, con una gran cantidad de residuos. En 2021, la mitad de los aproximadamente 1.700 millones de toneladas de materia prima exploradas generaron residuos, entre ellos el licor negro altamente contaminante.
Durante los últimos veinte años, los genetistas han destacado el papel de muchos genes en la producción de esta lignina. Pero para optimizar los ingresos, faltaban dos herramientas que el equipo de Raleigh había puesto a buen uso. En primer lugar, la inteligencia artificial: los investigadores pidieron a una red neuronal, basándose en el conocimiento ya acumulado por el laboratorio de Jack Wang sobre 21 genes de interés, que examinara unas 70.000 posibles combinaciones de mutaciones.
Reducir la lignina en al menos un 15%, pero también modificar su composición para hacerla menos resistente y al mismo tiempo aumentar la cantidad de carbohidratos: estas tres restricciones sacaron inicialmente 347 combinaciones del sombrero bioinformático. Estirando aún más sus requisitos, los investigadores finalmente seleccionaron siete estrategias, lo que permitió una reducción del 35% en la lignina mediante la modificación simultánea de cuatro a seis genes.
“Pero las predicciones de la computadora solo son válidas si son confirmadas por el campo”, insiste Rodolphe Barrangou. Esta vez, fue la técnica de edición del genoma Crispr la que hizo posible pasar de la computadora al laboratorio y luego al invernadero. Apagar unos genes, reducir la expresión de otros… estas siete estrategias llevaron a la producción y posterior plantación de 147 líneas.
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