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(noticias nanowerk) ¿Qué pasaría si tu planta de interior pudiera decirte que tu agua no es segura? Los científicos se han acercado más a hacer realidad esta visión al diseñar con éxito una planta para que se vuelva roja en presencia de un pesticida tóxico prohibido.
Para lograr esto, los investigadores de UC Riverside tuvieron que resolver un rompecabezas de ingeniería: ¿Cómo permitir que una planta detecte y responda a una sustancia química en el medio ambiente sin sacrificar su capacidad de funcionar normalmente en todos los demás sentidos?
«Lo más importante es que creamos un sensor ambiental sin alterar el metabolismo natural de la planta», dijo Ian Wheeldon, profesor asociado de ingeniería química y ambiental de la UCR. “Anteriormente, el componente biosensor habría afectado la capacidad de la planta para crecer hacia la luz o dejar de consumir agua cuando estaba estresada. Eso no pasara.»
Se ha publicado un nuevo artículo en la revista que detalla la química detrás de este éxito. Biología química natural (“Un módulo CID ortogonalizado basado en PYR1 con especificidad de unión a ligando reprogramable”). El proceso de ingeniería comienza con una proteína llamada ácido abscísico (ABA), que ayuda a las plantas a adaptarse a los cambios estresantes del medio ambiente.
![Las plantas de laboratorio que normalmente son verdes se vuelven rojas en presencia de un pesticida tóxico](https://www.nanowerk.com/news2/biotech/id63916_1.jpg)
Durante una sequía, el suelo se seca y las plantas producen ABA. Proteínas adicionales llamadas receptores ayudan a la planta a reconocer y responder al ABA. Esto, a su vez, le dice a la planta que cierre los poros de sus hojas y tallos, por lo que se evapora menos agua y es menos probable que la planta se marchite.
El año pasado, el equipo de investigación demostró que las proteínas receptoras de ABA pueden entrenarse para unirse a sustancias químicas distintas de ABA. Ahora el equipo ha demostrado que una vez que los receptores se unen a esta otra sustancia química, la planta se vuelve roja.
Para esta demostración, el equipo utilizó azinfos-etilo, un pesticida prohibido en muchos lugares porque es tóxico para los humanos. «Las personas con las que trabajamos están tratando de detectar de forma remota información sobre sustancias químicas en el medio ambiente», dijo Sean Cutler, profesor de biología de células vegetales de la UCR. «Si tuvieras un campo de ellos y se volvieran rojos, sería bastante obvio visualmente».
Como parte del mismo experimento, el equipo de investigación también demostró la capacidad de convertir otro organismo vivo en un sensor: la levadura. El equipo pudo demostrar que la levadura reaccionaba a dos sustancias químicas diferentes al mismo tiempo. Sin embargo, esto todavía no es posible en las plantas.
«Sería fantástico si eventualmente pudiéramos desarrollar una instalación que detecte 100 pesticidas prohibidos, una ventanilla única», dijo Cutler. “Cuanto más se pueda apilar, mejor, especialmente para aplicaciones de salud ambiental o defensa. Pero actualmente existen límites a lo que podemos desarrollar para estas nuevas capacidades de sensores”.
Para ser claros, estas plantas no se cultivan comercialmente. Esto requeriría aprobaciones regulatorias que llevarían muchos años. También es una nueva tecnología con una serie de problemas que deberían abordarse antes de que pueda usarse en los campos de los agricultores o en otros lugares del mundo real. Sin embargo, el descubrimiento abre posibilidades.
“Este trabajo mostró una respuesta visual a una sustancia química en las plantas. Intentamos detectar cada sustancia química en un ambiente”, dijo Cutler. “La gente teme exponerse a otros pesticidas, pero también a medicamentos como las píldoras anticonceptivas o el Prozac en agua. Estas son aplicaciones que ahora están a nuestro alcance”.
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