Científicos han logrado criar árboles mediante la técnica de edición genética con el objetivo de reducir la presencia de lignina, una sustancia que dificulta la producción sostenible de fibras de madera. Esta investigación, publicada en la revista Science, fue llevada a cabo por un equipo coordinado por la Universidad Estatal de Carolina del Norte.
La lignina es un polímero presente en las plantas que les confiere resistencia y protección contra diversos factores ambientales, pero también es responsable de la dificultad para obtener fibras de madera de manera eficiente. Para producir fibras, es necesario romper y disolver la lignina.
Mediante el uso de la herramienta de edición genética CRISPR, los científicos diseñaron álamos con una composición de madera más adecuada para la producción de fibras. Los investigadores utilizaron el aprendizaje automático para establecer metas de reducción de lignina y seleccionaron las mejores estrategias de edición dirigidas a 21 genes. Luego, se generaron 174 líneas de álamos modificados genéticamente.
Los árboles que experimentaron entre cuatro y seis ediciones de genes mostraron las reducciones más significativas en los niveles de lignina. Incluso los árboles con tres ediciones de genes lograron reducir la lignina hasta en un 32%. En contraste, las modificaciones en un solo gen no produjeron una disminución significativa de esta sustancia. Esto demuestra que el uso de CRISPR para realizar cambios en varios genes puede ser ventajoso para la producción de fibras.
El estudio también incluyó modelos avanzados de plantas de producción de pulpa que sugieren que la reducción de lignina en los árboles podría aumentar el rendimiento de la pulpa y reducir los subproductos no deseados, lo que permitiría obtener hasta un 40% más de fibras sostenibles.
Los próximos pasos de la investigación implicarán pruebas en invernaderos para evaluar el comportamiento de los árboles modificados genéticamente en comparación con los árboles silvestres. Posteriormente, se realizarán ensayos de campo para determinar si estos árboles pueden resistir las condiciones ambientales al aire libre.
Este enfoque, que combina la genética, la biología computacional, las herramientas CRISPR y la bioeconomía, ha ampliado nuestro conocimiento sobre el crecimiento y desarrollo de los árboles, así como las aplicaciones forestales. Además, podría mejorar aspectos importantes desde el punto de vista ecológico y económico de la producción de madera, al tiempo que reduce la huella de carbono asociada a la obtención de fibras.
Los avances en la edición genética han permitido la creación de árboles genéticamente modificados con niveles reducidos de lignina, lo que podría revolucionar la producción de madera sostenible y contribuir a la conservación del medio ambiente.
