Edición génica en Tomate para corregir dos genes de interés

Por Nicolás Jouve, Catedrático Emérito de Genética, Presidente de CíViCa

Como una muestra de las posibilidades que ofrece la nueva tecnología del CRISPR-Cas9 para la edición de genes, Nature comente un trabajo publicado el 18 de Mayo en la revista Cell, en el que se anuncia la corrección de dos genes del genoma del tomate de importancia en su mejoramiento genético como planta cultivada. Como dice el artículo de Heidi Ledford,publicado en Nature, desde el tamaño de sus frutos a la morfología de las plantas el tomate cultivado de hoy ha sido esculpido a lo largo de los 10.000 de años de selección tras su domesticación. Sin embargo, los genes deseados, como todos los relacionados con la facilidad de la cosecha, están estrechamente ligados a otros indeseados.

El análisis genómico ha permitido detectar una mutación génica que permite hacer más fácil la cosecha, al concentrar los frutos (fotografía). Esta mutación se había encontrado ya en los años cincuenta en plantas de poblaciones primitivas de tomate de las Islas Galápagos, pero no se había considerado de interés.

Tras identificar las mutaciones Zachary Lippman y sus colaboradores del Cold Spring Harbor Laboratory de New York han empezado a utilizar la técnica del CRISPR-Cas9 para obtener nuevas variedades más productivas, una estrategia que otros laboratorios están impacientes por adoptar.

La mutación favorece la reunión de las flores, y sus frutos en una zona débil de los tallos, lo que permite la dispersión de las semillas en sus ambientes naturales al favorecer que la fruta caiga de la planta por la debilidad de su engarce al tallo. Esto es algo que sin embargo no convenía a los cultivadores de tomate por no favorecer su recogida mecánica. Por ello,  los mejoradores no habían incorporado el carácter a sus variedades mejoradas hasta ahora.

Sin embargo, tras una búsqueda del carácter en miles de variedades han encontrado dos genes que juntos determinan una ramificación de los frutos. Uno de los dos genes, es responsable de la falta de concentración de los frutos según se publica on line en Cell. El otro gen favorece la formación de un gran nodo verde -como las estructuras de la parte superior del fruto- y de acuerdo con Lippman podría estar relacionado con una mayor resistencia al peso de los frutos. El equipo de este investigador ha utilizado la técnica de CRISPR-Cas9 para eliminar la actividad del gen que impide la concentración de los frutos y otros genes que afectan al número de flores, generando una serie de plantas con nuevas arquitecturas en la concentración y fortaleza de las ramas de las que penden los frutos y entre ellas, algunas con mejor rendimiento.

Referencia

Soyk, S. et al. Bypassing Negative Epistasis on Yield in Tomato Imposed by a Domestication GeneCell http://dx.doi.org/10.1016/j.cell.2017.04.032 (2017).