ARS está trabajando para desarrollar métodos para mejorar la eficacia de la conversión del césped Panicum virgatum (derecha) y otros productos agrícolas en etanol.

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Científicos usan claves genéticas para liberar la bioenergía en un césped

Por Jan Suszkiw
20 de abril 2007

Usando "fotos instantáneas" genéticas del césped Panicum Virgatum (conocido como 'switchgrass' en inglés), científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) y sus colaboradores están aprendiendo más sobre cómo esta planta perenne de estación cálida podría ser utilizada como una fuente del etanol.

Las "fotos instantáneas" en realidad son fragmentos de un material genético llamado ARN mensajero (ARNm). Ellas son como "burros de carga" moleculares que siguen las ordenes del ADN (ácido desoxirribonucleico). Una tarea clave es entregar instrucciones para hacer proteínas.

Durante los últimos pocos años, el biólogo molecular del ARS Gautam Sarath y sus colegas han generado miles y miles de las "fotos instantáneas" de ARNm que representan el switchgrass desde el momento que brota de la semilla hasta el tiempo que se prepara para el invierno.

Determinar las secuencias nucleótidas de las "fotos instantáneas" de ARNm provee pistas que muestran cuáles genes han sido activados o apagados durante tales momentos, según Sarath, en la Unidad de Investigación de Granos, Forraje y Bioenergía, mantenida por ARS en Lincoln, Nebraska.

Desde 2003, Sarath, Paul Twigg de la Universidad de Nebraska-Lincoln y Christian Tobias, un biólogo molecular con ARS en Albany, California, han determinado las secuencias de aproximadamente 12.000 fragmentos de genes del switchgrass. Por lo menos 12 de ellos están relacionados con genes que regulan la producción y la deposición de lignina, el agente adhesivo que pegan juntos las paredes de las células de plantas.

Los productores de bioenergía quieren aflojar el control de lignina para que más de los azucares encerrados entre las células del switchgrass puedan ser fermentados en etanol. Actualmente, azucares del almidón de los cultivos de grano tales como maíz son usados. Un enfoque posible es criar convencionalmente o producir genéticamente nuevas variedades del césped con una capacidad disminuida de producir lignina.

Para adelantar el descubrimiento de los genes importantes aparte de aquellos para la producción de lignina, los científicos del ARS presentan los fragmentos genéticos que ellos acumulan al Instituto Conjunto del Genoma, mantenido por el Departamento de Energía de EE.UU. en Walnut Creek, California. Allí, los científicos utilizan secuenciadores más avanzados para que las identidades y las funciones de los fragmentos puedan ser determinadas más rápidamente por comparaciones con los genomas de maíz, arroz y otros céspedes.

Lea más sobre esta y otras investigaciones de bioenergía por ARS en la revista 'Agricultural Research' de abril 2007.

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