El mundo produce alrededor de 180 millones de toneladas de tomates cada año. Ya sean crudos, cocidos o utilizados en salsas, los tomates son un alimento básico en las cocinas de todo el mundo. Sin embargo, no todos los tomates son iguales: algunos son mucho más sabrosos que otros. En general, cuanto más dulce es el tomate, mejor sabor tiene. Sin embargo, durante décadas, el problema ha sido que los tomates más dulces suelen dar cosechas más bajas. Sin embargo, eso podría estar a punto de cambiar.
Un nuevo estudio publicado en Nature revela que la edición genética dirigida puede aumentar significativamente el contenido de azúcar de los tomates sin comprometer el tamaño de la fruta ni el rendimiento. Este avance es una buena noticia para los consumidores que prefieren tomates más dulces y para la industria agrícola, que durante mucho tiempo ha luchado con el equilibrio entre dulzura y productividad.
Al igual que muchos otros cultivos, las variedades modernas de tomate se crían por su tamaño y rendimiento en lugar de por su sabor. Como resultado, existe una gran diferencia entre los sabores de los cultivares cultivados para obtener altos rendimientos y los cultivados por su sabor. Para los criadores y agricultores, aumentar uno generalmente significa sacrificar el otro. El profesor Sanwen Huang, director general del Instituto de Genómica Agrícola de la Academia China de Ciencias Agrícolas de Shenzhen, cree que podemos hacerlo mejor.
Huang y sus colegas analizaron la base genética del dulzor de los tomates y descubrieron dos genes clave: SlCDPK27 y SlCDPK26. Estos genes actúan como “frenos de azúcar”, reduciendo la acumulación de azúcar en la fruta durante la maduración. Se dieron cuenta de que si “liberaban” estos frenos, los tomates podrían volverse mucho más dulces.
Utilizaron la tecnología de edición genética CRISPR-Cas9 para “eliminar” estos genes en varias variedades de tomates. Los resultados fueron impresionantes. Los niveles de azúcar, en particular la glucosa y la fructosa, aumentaron hasta un 30%, mientras que el tamaño de la fruta y el rendimiento general no se vieron afectados. Estos tomates editados genéticamente no solo eran más dulces, sino que también mantuvieron el mismo nivel de productividad que sus contrapartes sin editar.
Cómo la edición CRISPR aumenta el dulzor
CRISPR-Cas9 es una poderosa herramienta de edición genética que permite a los científicos modificar el ADN de los organismos vivos con precisión. Funciona como una tijera molecular, utilizando un ARN guía para dirigirse a secuencias específicas en el genoma y la enzima Cas9 para cortar el ADN en esa ubicación. Esto permite a los investigadores eliminar, insertar o alterar material genético con alta precisión. La tecnología ya se utiliza para tratar enfermedades en humanos (como la anemia falciforme) y los investigadores dicen que también hay mucho potencial en la agricultura.
Sin embargo, en primer lugar, es necesario comprender cómo funcionan los genes. Se descubrió que tanto SlCDPK27 como SlCDPK26 interactúan con una enzima crítica llamada sacarosa sintasa (SlSUS3). Esta enzima desempeña un papel central en la descomposición de la sacarosa en glucosa y fructosa. Cuanto más interactúan los genes con SISUS3, menos contenido de azúcar hay en el tomate; por eso los genes actúan como un “freno de azúcar”.
Cuando los científicos eliminaron estos genes del freno de azúcar, eliminaron eficazmente la inhibición de la sacarosa sintasa. Esto permitió que los tomates acumularan niveles más altos de glucosa y fructosa, lo que mejoró su dulzura sin afectar el peso de la fruta ni el rendimiento. Los tomates editados tenían aproximadamente un 16% más de contenido de sólidos solubles totales, que es un indicador clave de la dulzura de la fruta.
Nada más pareció cambiar con respecto a los tomates. Los tomates editados genéticamente mantuvieron los mismos niveles de nutrientes esenciales y vitaminas.
¿Son dulces los tomates editados genéticamente para los consumidores?
Para validar la dulzura mejorada, los investigadores realizaron pruebas de sabor a gran escala en Beijing y Shenzhen. Reclutaron a más de 200 voluntarios para las pruebas. Los participantes calificaron constantemente los tomates editados genéticamente como significativamente más dulces que los controles sin editar, lo que demuestra que las modificaciones genéticas no solo mejoraron los niveles de azúcar mensurables, sino que también mejoraron el atractivo sensorial de los tomates.
Pero, ¿los tomates editados realmente serán agradables al paladar para los consumidores de todo el mundo?
Huang tiene confianza. Dice que los nuevos tomates podrían estar en las estanterías dentro de 3 a 5 años, y cita que otros tomates editados genéticamente ya están a la venta en Japón. A diferencia del cruzamiento tradicional, que puede llevar años para lograr los rasgos deseados, la tecnología CRISPR permite a los científicos realizar cambios precisos en un período de tiempo mucho más corto. Sin embargo, puede que no todo sea cuestión de sabor.
Históricamente, los cultivos modificados genéticamente han sido inmensamente impopulares. Sin embargo, los cultivos modificados con CRISPR han ido ganando aceptación en algunas regiones. Las ensaladas de verduras modificadas genéticamente están llegando a las tiendas de Estados Unidos y, de hecho, países como Japón ya llevan algunos años vendiendo verduras modificadas genéticamente. Incluso la Unión Europea, posiblemente la región más regulada del mundo, ha votado a favor de flexibilizar las normas sobre los cultivos modificados genéticamente.
Aunque no sucederá de la noche a la mañana, la reticencia del público también parece estar disminuyendo, a medida que las ventajas de los cultivos modificados genéticamente se vuelven más claras. Los entusiastas del tomate tienen razones para el optimismo. Un futuro en el que los tomates más dulces y sabrosos se conviertan en la norma en lugar de la excepción puede estar a la vuelta de la esquina.
El estudio fue publicado en Nature.
Fuente: ZME Science.
