Arroz púrpura GM rico en antioxidantes puede combatir cáncer y diabetes

El endosperma de este arroz púrpura resultante tiene potencial para disminuir el riesgo de ciertos cánceres, enfermedades cardiovasculares, diabetes y otros trastornos crónicos, según se detalla en un artículo publicado en ‘Molecular Plant’ el 27 de junio. Al igual que el arroz dorado, es una variedad transgénica que tiene el potencial para prevenir diversas enfermedades gracias a su riqueza en antioxidantes.

“Hemos desarrollado un sistema de apilamiento de transgenes altamente eficiente y fácil de usar llamado ‘TransGene Stacking II’ que permite el ensamblaje de un gran número de genes en vectores únicos para la transformación de plantas”, dice Yao-Guang Liu, investigador de South China Agricultural University. “Prevemos que este sistema vectorial tendrá muchas aplicaciones potenciales en esta era de la biología sintética y la ingeniería metabólica”, añade.

Los enfoques de ingeniería genética que se han utilizado hasta la fecha han sido para desarrollar arroz enriquecido con betacaroteno y folato (como el arroz dorado o golden rice), pero no antocianinas. Aunque estos compuestos promotores de la salud son naturalmente abundantes en algunas variedades de arroz negro y rojo, están ausentes en los granos de arroz refinados porque la cáscara, el salvado y el germen han sido eliminados, dejando solo el endosperma.

Los intentos previos para producir antocianinas en el arroz, mediante ingeniería genética, han fracasado debido a que la vía de biosíntesis subyacente es altamente compleja y ha sido difícil transferir con eficiencia muchos genes a las plantas. Para enfrentar este desafío, Liu y sus colegas se propusieron identificar los genes necesarios para la producción de antocianinas en el endosperma del arroz.

Los investigadores analizaron las secuencias de los genes de la ruta de producción de la antocianina en diferentes variedades de arroz y señalaron los genes defectuosos en las variedades japonica e indica, las cuales no producen antocianinas.

Basándose en este análisis, desarrollaron una estrategia de apilamiento de transgenes para expresar ocho genes de la ruta de producción de la antocianina, específicamente en el endospermo de las variedades de arroz japonica e indica. El arroz de endosperma púrpura resultante tenía altos niveles de antocianina y actividad antioxidante en el endosperma. “Esta es la primera demostración de la ingeniería como una vía metabólica tan compleja en plantas“, dice Liu. En el futuro, este sistema de vector de apilamiento de transgenes podría usarse para desarrollar biorreactores de plantas para producir muchos otros nutrientes e ingredientes medicinales importantes, añade.

Por su parte, los científicos planean evaluar la inocuidad del endosperama de arroz púrpura como alimento biofortificado e intentarán también diseñar la biosíntesis de las antocianinas en otros cultivos para producir más cereales de endosperma púrpura. “Nuestra investigación proporciona un sistema de vectores de alta eficiencia para apilar múltiples genes para la biología sintética y lo hace potencialmente factible para el diseño complejo de vías de biosíntesis en el endosperma de arroz y de otras plantas de cultivo como el maíz, el trigo y la cebada“, dice Liu.

Información de EurekAlert  y Phys.org

Estudio: Molecular Plant, Zhu et al.: “Development of ”Purple Endosperm Rice” by Engineering Anthocyanin Biosynthesis in the Endosperm with a High-Efficiency Transgene Stacking System” http://www.cell.com/molecular-plant/abstract/S1674-2052(17)30140-5 , DOI: 10.1016/j.molp.2017.05.008