Agricultores de todo el mundo pierden miles de millones de d\u00f3lares anualmente con el ataque de las m\u00e1s diversas plagas que se abaten sobre sus plant\u00edos. Algunos estudios revelan que en Brasil, alrededor del 30% de los principales cultivos es diezmado por insectos y otras plagas, tales como \u00e1caros y hongos. Para combatir este problema, los agricultores tienen a disposici\u00f3n un vasto arsenal de insecticidas qu\u00edmicos, bioinsecticidas y, desde hace alg\u00fan tiempo, las llamadas prote\u00ednas pesticidas que, cuando se las inserta en el material gen\u00e9tico de las plantas \u2013 que por eso mismo se convierten en organismos gen\u00e9ticamente modificados \u2013, act\u00faan como biopesticidas, matando a determinados tipos de insectos, hongos e incluso virus. La producci\u00f3n de toxinas proteicas m\u00e1s empleadas hoy en d\u00eda corre por cuenta de bacterias de la especie Bacillus thuringiensis. Conocidas como toxinas BT, se utilizan abundantemente en cultivos de ma\u00edz, algod\u00f3n y papas en Estados Unidos y otros pa\u00edses, que permiten el uso de transg\u00e9nicos. Pese a ser de eficientes en el control de las plagas, las toxinas BT tienen una acci\u00f3n limitada, pues brindan protecci\u00f3n \u00fanicamente contra un n\u00famero restringido de insectos, a veces contra una sola especie de abejorro, mariposa, pollilla, mosca o mosquito.<\/p>\n
El avance en las investigaciones con estos biopesticidas llev\u00f3 a un grupo de investigadores del Laboratorio de Prote\u00ednas T\u00f3xicas (Laprotox) de la Universidad Federal del R\u00edo Grande do Sul (UFRGS) a descubrir un nuevo tipo de prote\u00edna insecticida de acci\u00f3n mucho m\u00e1s amplia y segura que la toxina BT. Se trata de un grupo de prote\u00ednas, conocidas como ureasas, producidas por las propias plantas, con actividad insecticida contra abejorros, gorgojos, chinches y pulgones, insectos inmunes a la toxina BT. Estos bichos son plagas importantes de la agricultura brasile\u00f1a. La soja, por ejemplo, es atacada por la chinche verde (Nezara viridula), el algod\u00f3n, por el arrebiatado (Dysdercus peruvianus) y el poroto de agua por el gorgojo Callusobruchos maculatus. “Los pulgones, adem\u00e1s de alimentarse de plantas, son vectores transmisores de enfermedades”, afirma la biom\u00e9dica C\u00e9lia Carlini, coordinadora del Laprotox e investigadora responsable de la novedad. La toxina proteica es tambi\u00e9n eficiente en el combate contra las plagas urbanas, como las termitas y las cucarachas. A este fin, el producto puede pulverizarse en los ambientes de estos insectos, o pon\u00e9rselo en trampas o cebos.<\/p>\n
En los plant\u00edos, la prote\u00edna debe insertarse en una planta, que as\u00ed ser\u00e1 gen\u00e9ticamente modificada. Para ello, los investigadores desarrollaron un gen artificial que codifica apenas el tramo de la prote\u00edna que es t\u00f3xico para el insecto. Luego de ingerir la ureasa, enzimas del tipo catepsinas del propio insecto rompen la prote\u00edna, y un fragmento atraviesa la membrana de las c\u00e9lulas intestinales, llegando a los tejidos a\u00fan no identificados por los cient\u00edficos y llevando al animal a la muerte. “Nuestra prote\u00edna presenta una gran ventaja en lo que hace a la cuesti\u00f3n de la bioseguridad, si se la compara con la toxina BT”, afirma C\u00e9lia. “Est\u00e1 presente en alimentos que la poblaci\u00f3n consumen diariamente, como los fr\u00edjoles y las plantas de la familia de las curcubit\u00e1ceas, como el mel\u00f3n, la sand\u00eda, el zapallo y el pepino. Esto es una se\u00f1al de que no le hace mal a nuestro organismo”. De este modo, plantas tales como la soja modificada gen\u00e9ticamente con la prote\u00edna insecticida, no le ocasionar\u00edan ning\u00fan mal a los seres humanos.<\/p>\n
Dos patentes El descubrimiento del p\u00e9ptido jaburetox, que podr\u00e1 transformarse en un importante aliado en el combate contra las plagas del campo, es el corolario de m\u00e1s de dos d\u00e9cadas de investigaci\u00f3n de la biom\u00e9dica C\u00e9lia Carlini, experta en biolog\u00eda molecular orientada a la qu\u00edmica de las prote\u00ednas. “Nuestras investigaciones se iniciaron en 1981 con el estudio de la prote\u00edna canatoxina (CNTX), encontrada en el fr\u00edjol del cerdo o canavalia (Canevalia ensiformis). Este tipo de\u00a0 fr\u00edjol no es comestible, pero s\u00ed es muy utilizado como abono verde. Altamente productivo y con elevado valor proteico, se lo planta con la finalidad de incorporar nitr\u00f3geno al suelo”, explica la investigadora. De 1998 a 2005, C\u00e9lia recibi\u00f3 financiaci\u00f3n de 295 mil reales proveniente de varios programas de la Coordinaci\u00f3n del Perfeccionamiento del Personal de Nivel Superior (Capes), del Consejo Nacional de Desarrollo Cient\u00edfico y Tecnol\u00f3gico (CNPq) y de la Fundaci\u00f3n de Apoyo a Investigaci\u00f3n del Estado de R\u00edo Grande do Sul (Fapergs).<\/p>\n Una familia conocida Las pruebas de laboratorio, de acuerdo con la investigadora, han revelado que el p\u00e9ptido no es t\u00f3xico en ratones y lauchas. “Las primeras plantas transg\u00e9nicas est\u00e1n en etapa de pruebas de laboratorio, y los resultados saldr\u00e1n antes de fin de a\u00f1o. Estamos probando el tabaco transg\u00e9nico y estudiando la acci\u00f3n de la toxina sobre orugas Manduca sexta y pulgones de la especie Trips tabaci, que son plagas del tabaco”. Al mismo tiempo, el grupo, que ha publicado m\u00e1s de 50 art\u00edculos en peri\u00f3dicos nacionales e internacionales, est\u00e1 en contacto con investigadores de Embrapa Recursos Gen\u00e9ticos y Biotecnolog\u00eda y de la UFRGS especializados en transgenia de algod\u00f3n y soja, para la realizaci\u00f3n de experimentos con el p\u00e9ptido en estos cultivos, y con investigadores de la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz, de la Universidad de S\u00e3o Paulo de Piracicaba (S\u00e3o Paulo), para probar el descubrimiento en la ca\u00f1a de az\u00facar. En caso de que el resultado de las pruebas demuestre que la prote\u00edna tiene una acci\u00f3n t\u00f3xica contra las plagas que atacan a estos plant\u00edos, el pr\u00f3ximo paso consistir\u00e1 en hallar un socio para iniciar la producci\u00f3n comercial del nuevo biopesticida.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Una nueva toxina vegetal se muestra eficaz en el combate contra las plagas agr\u00edcolas","protected":false},"author":23,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[],"coauthors":[116],"class_list":["post-80398","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/80398","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/23"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=80398"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/80398\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=80398"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=80398"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=80398"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=80398"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
\n<\/strong>Las investigaciones del grupo ga\u00facho resultaron en dos patentes, ambas asociadas al proceso de producci\u00f3n del fragmento de la prote\u00edna con acci\u00f3n t\u00f3xica. Este fragmento es un p\u00e9ptido, caracterizado as\u00ed por ser un compuesto formado por una cadena de 81 amino\u00e1cidos. Los investigadores le dieron el nombre de jaburetox, palabra formada por jack bean, nombre en ingl\u00e9s del fr\u00edjol pardo o canavalis \u2013 el vegetal donde la prote\u00edna fue identificada por primera vez \u2013, m\u00e1s ureasa y toxina. Como el grupo sab\u00eda que el poder t\u00f3xico de la prote\u00edna estaba en el fragmento formado durante la digesti\u00f3n del insecto, la decisi\u00f3n siguiente fue intentar producir esta mol\u00e9cula en laboratorio. Y el resultado fue sorprendente: estudios mostraron que el jaburetox actuar\u00eda en una variedad mucho mayor de cultivos agr\u00edcolas y contra muchos otros insectos, incluso aqu\u00e9llos inmunes a la toxina BT. “Nuestras dos patentes cubren todos los procesos de producci\u00f3n de ese p\u00e9ptido, ya sea por mediante purificaci\u00f3n de ureasas y las enzimas del insecto, o por la construcci\u00f3n de un gen artificial, que ense\u00f1a a la c\u00e9lula a fabricar ese p\u00e9ptido. Este gen artificial puede introducirse en una bacteria o levadura, para la producci\u00f3n del p\u00e9ptido en un tubo de ensayo o en una planta, en un proceso de transgenia”, explica C\u00e9lia.<\/p>\n
\n<\/strong>“Durante mi maestr\u00eda, aisl\u00e9 la canatoxina y empec\u00e9 a estudiar su mecanismo de acci\u00f3n. En 1997, durante mi posdoctorado en el Centro de Ciencia de Insectos de la Universidad de Arizona, Estados Unidos, descubr\u00ed que ten\u00eda actividad insecticida”. En un estudio con ocho insectos diferentes, se mostr\u00f3 eficaz en el combate contra el gorgojo del poroto de agua y la vinchuca Rhodnius prolixus. Pero, reci\u00e9n en 2001, la investigadora y su equipo descubrieron que la canatoxina pertenec\u00eda a una familia de prote\u00ednas bastante conocida en las plantas, llamadas ureasas. “Fue un descubrimiento importante, pues constatamos que existe una oferta mucho mayor de genes, ya que la ureasa es hallada en varios vegetales. Al mismo tiempo, nos quedamos m\u00e1s tranquilos en cuanto a su bioseguridad, pues estas plantas son comestibles, al contrario que el fr\u00edjol pardo o canavalia, la fuente original de la canatoxina.”<\/p>\n