Catalogando los modos de acción de los pesticidas naturales

Por Luis Pons
17 de noviembre 2004

Precisamente cómo responden los genes en hongos y malas hierbas a los pesticidas naturales, y catalogar estas respuestas, es el foco de estudios innovadores por científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) en Oxford, Misisipí.

El fisiólogo de plantas Stephen O. Duke, el biólogo molecular Scott Baerson y el genetista molecular de plantas Zhiqiang Pan trabajan en la Unidad de Investigación de Utilización de Productos Naturales, mantenida por el ARS en Oxford. Allí, ellos están usando la tecnología de microarreglo de genes para estudiar cómo los fungicidas y herbicidas naturales afectan un proceso genético llamado transcripción.

La mayoría de genes se expresan como proteínas. La transcripción es la primera de dos etapas por las cuales los genes pasan en este proceso. Durante la transcripción, la información genética del ADN se pasa al ARN mensajero. La segunda etapa, cuando los datos del ARN mensajero se transfieren a la proteína, se llama la traducción.

Los investigadores actualmente están catalogando los efectos, llamados "modos de acción" (MOAs por sus siglas en inglés) de los fungicidas y herbicidas naturales en los genes. Esta información será colectada en una "biblioteca" de transcripción de genes para los fungicidas. Una "biblioteca" semejante será recopilada eventualmente, según Duke.

Poco a poco, las plantas y los hongos han desarrollado resistencia a muchos pesticidas agrícolas. Esto causa la necesidad de descubrir compuestos biológicos, o biocidas, con nuevos modos de acción.

Los organismos tratados con pesticidas responden alterando las transcripciones de sus genes, y diferentes pesticidas causan diferentes patrones de transcripción. Las "huellas digitales" resultantes pueden ser documentadas y catalogadas.

Según Duke, las "bibliotecas" de estas "huellas digitales" harán posible la investigación de nuevos biocidas con modos de acción desconocidos, para verificar si sus "huellas digitales" son semejantes a otros MOAs y, por consiguiente, justifican ensayos adicionales. También, este enfoque puede ayudar a los investigadores a identificar los blancos anteriormente desconocidos de biocidas novedosos, basado en cuales de los genes son afectados por el compuesto.

La tecnología de microarreglo del ADN ayuda a identificar los MOAs porque simultáneamente provee los datos por cada uno de los genes en un microorganismo.

Cualesquier bibliotecas desarrolladas serán disponible al público después de la verificación de su fiabilidad. Pero Duke dijo todavía hay mucho trabajo que hacer.

ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU.