Titulada de biotecnología de la Universidad Mayor logró identificar genes que podrían controlar la tolerancia a la sequía y baja disponibilidad de nitrógeno en las plantas

by Lorenzo Palma

Sólida investigación de pregrado de Javiera Unda Osorio le permitió obtener el título de Biotecnólogo en la Universidad Mayor, tras evaluar la función de genes frente a la sequía en Arabidopsis thaliana

El cambio climático es un proceso que tiene impacto en todo el planeta. Uno de los fenómenos que sucederán y que ya hemos observado de manera tangible es la sequía, que, según los especialistas, es la condición que más limita el crecimiento de las plantas y la productividad agrícola. Por esta razón que estudiantes e investigadores ponen esfuerzos en lograr respuestas a la pregunta fundamental de ¿cómo hacer que las plantas y cultivos sobrevivan y sean productivas en las nuevas condiciones climáticas?

Javiera Unda, la presente semana se tituló como Biotecnólogo de la Universidad Mayor, justamente buscando las respuestas que como sociedad necesitamos en la producción de alimentos. “La sequía y la escasa disponibilidad de nitrógeno, que es un macronutriente esencial para el desarrollo vegetal, tienen efectos negativos. Ambos fenómenos están siendo más comunes e intensos en los suelos debido al cambio climático”, comentó la recién titulada.

Para Javiera Unda, un desafío importante fue realizar este trabajo en plena pandemia. Afortunadamente para ella, su trabajo de tesis se trató principalmente de análisis bioinformáticos que pudo realizar sin necesidad de ir al laboratorio desde un computador. “Justamente ese fue el principal desafío para mí, personalmente, fue aprender a utilizar las herramientas bioinformáticas, las cuales son indispensables en el área científica sobre todo en el área de la genómica. Hoy me siento muy orgullosa de haber sacado adelante este proyecto junto al Dr. José Alvarez, ya que entrar en el mundo de la regulación génica y la bioinfomática en plantas nos permite hacer un aporte en el conocimiento y poder plantearnos estrategias futuras para el mejoramiento de cultivos, sobre todo en los tiempos que estamos viviendo donde el cambio climático se está manifestando tan intensamente”, comentó Biotecnóloga.

Las vías mediante las cuales las plantas responden a la falta de agua y nitrógeno es algo que se ha estudiado poco. Javiera, explica que uno de los mecanismos más conocidos de la respuesta al estrés por sequía es mediante el cierre de los estomas o poros en las hojas, los que permiten la salida o retención del agua. Ese proceso es vital cuando hay escasez hídrica y esta mediado por la hormona ácido abscísico (ABA). El ABA tiene un rol importante en la regulación de genes a nivel de su expresión frente al estrés por sequía.

Para la joven investigadora, uno de los hallazgos principales fue que encontraron entre genes reguladores de la via del nitrógeno también regulan la vía de señalización del ABA, la cual es la hormona maestra en la respuesta frente a estrés por sequía en plantas, explicó en su presentación. “Debido al cambio climático, el agua y el nitrógeno serán más escasos en los suelos y en un futuro, los agricultores de todo el mundo deberán adaptar sus cultivos a suelos pobres en ambos recursos”, enfatizó Unda.

En este contexto, Javiera Unda, realizó la evaluación de la expresión a nivel de genoma completo de dos genes, NLP7 y el gen trasportador de nitrógeno NRT1.1. Su hipótesis buscó investigar si al mutar estos dos genes se lograría cambiar la expresión de genes de la vía del ABA en respuesta a la sequía.

El profesor patrocinante de la tesis fue el Dr. José Miguel Álvarez, académico de la Universidad Mayor e investigador del iBio. “Lo destacable de esta investigación es que revela componentes genéticos de las plantas que les permiten integrar las señales de nitrógeno y agua, ambos compuestos son fundamentales para el crecimiento y sobrevida de las plantas. Además, es valorable que utilizamos una estrategia de biología de sistemas donde integramos datos publicados por diversos investigadores, como también generamos nuevos propios datos genómicos y hallazgos que pueden ser valiosos para la comunidad”, explicó el académico e investigador iBio.

Estos resultados permitirán proponer genes candidatos prometedores para el control de la tolerancia a la sequía y baja disponibilidad de nitrógeno en las plantas. La investigadora, logró desarrollar una red de regulación de genes que según su explicación “es cómo un gen maestro interactúa con otros genes para lograr una respuesta determinada. En este caso en particular es como NLP7 interactúan dentro del genoma de Arabidopsis thaliana para lograr regular varios genes y como resultado se obtiene un fenotipo de tolerancia a sequía”, explicó.

La nueva profesional aprovechó de agradecer por la etapa concluida: “En primer lugar me encantaría agradecer a mi tutor el Dr. José Alvarez que estuvo muy presente siempre y me enseñó todo lo que necesitaba para lograr esto. A la escuela de biotecnología de la Universidad Mayor por darme la formación y todas las bases para hoy en día ser una profesional. A mi familia, por darme la oportunidad de poder estudiar y por apoyar mis decisiones. A mis amigos, mi hermana y pareja por ser el apoyo moral que necesitaba cuando todo se ponía difícil”, concluyó.

Este trabajo de tesis fue financiado por el proyecto FONDECYT Nº 1210389, el proyecto NSF 1840761 y el Instituto de Biología Integrativa (iBio).

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