Foto: Markus Distelrath en Pixabay
Se ha convertido en un lugar común para los investigadores modificar genéticamente los árboles. Lo hacen para una variedad de aplicaciones diferentes, incluidos los biocombustibles y la producción de papel. Por supuesto, quieren mantenerse alejados de las modificaciones de un gen que provoquen cambios en otros genes del mismo organismo. ¿Por qué? Para saber si la modificación que realizan es efectiva, necesitan limitar las variables de la modificación.
Gran parte de la investigación reciente se centra en la lignina. ¿Qué es la lignina? Es un material complejo que se encuentra en los árboles y que ayuda a darle su estructura. Esencialmente, es lo que hace que la madera se sienta como madera.
Independientemente de si un árbol se va a utilizar como biocombustible o para crear papel y productos similares a la pulpa, existe un fuerte deseo de modificar genéticamente la estructura química de su lignina. La forma en que los científicos hacen esto es manipulando genes específicos de la lignina. De esta manera, la lignina se vuelve más fácil de «descomponer». Cranos Williams, profesor asociado de ingeniería eléctrica e informática en la Universidad Estatal de Carolina del Norte, dice que «no desea realizar cambios en el genoma de un árbol que comprometan su capacidad para crecer o prosperar».
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Investigaciones anteriores sobre modelos generados por lignina que predicen cómo los cambios independientes en la expresión de la genética de la lignina afectaron las características de lingin. Los modelos, creados por los investigadores, no tuvieron en cuenta las influencias reguladoras cruzadas que existen entre genes. Entonces, cuando se dirigieron a un gen específico, los modelos existentes no predijeron con precisión los cambios que los científicos vieron en la forma en que se expresan los genes no dirigidos. La incapacidad de capturar tales datos obstaculiza la capacidad de los científicos para desarrollar estrategias precisas de modificación genética. Tal como se encuentra actualmente la investigación, la posibilidad de resultados no deseados en la modificación de la lignina y las características de la madera es relativamente alta.
Crean Modelo
Para abordar este desafío, se creó un modelo para predecir los cambios directos e indirectos en todos los genes de la lignina, capturando así los efectos de múltiples tipos de regulación. Esto permite a los científicos predecir cómo se ve afectada la expresión de genes no objetivo, así como la expresión de genes objetivo. Parece una solución elegante, ¿verdad? Bueno, lo es.
Otro de los méritos clave de este trabajo es que los modelos anteriores solo analizaban cómo se ve afectado el ARN cuando se modifican los genes. Esos modelos «asumen» que las proteínas se verán afectadas de la misma manera, lo que no siempre es el caso. El nuevo modelo captura algunos de esos cambios. Como resultado, es razonable decir que este modelo puede incorporarse en modelos de múltiples escalas más grandes, proporcionando así una herramienta computacional para explorar nuevos enfoques para modificar genéticamente especies de árboles en un esfuerzo por mejorar los rasgos de la lignina para su uso en una variedad de diferentes industrias.
Fuente: Kep Austin Green.
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