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Metagenómica aplicada a la agricultura

  • 18 junio 2018
  • Por Yolanda Torres López

El Dr. Jorge Alberto Verdín Ramos, doctorado por el Instituto de Biotecnología de la UNAM e investigador de la Unidad de Biotecnología Industrial de nuestro centro desde el año 2013, es responsable técnico del proyecto denominado “Composiciones microbianas hechas a la medida para una agricultura sustentable”, cuyo objetivo fue estudiar la microbiota asociada a la rizosfera de plantas de chile (Capsicum annuum L.) con el propósito de determinar su composición y arquitectura mediante estrategias metagenómicas como referencia para el diseño de biofertilizanes basados en microorganismos.

Este proyecto fue financiado a través del Programa de Estímulos a la Innovación PEI del Consejo Nacional de Ciencia y Tencología CONACYT, donde la empresa vinculada fue Productos Químicos de Chihuahua S.A. de C.V., también conocida como Innovak Global. El periodo formal de ejecución del proyecto fue el año 2016, aunque actualmente se continúa trabajando en temas relacionados, como nos compartió el Dr. Verdín en entrevista. En este proyecto participaron los doctores Manuel Kirchmayr y Juan Carlos Mateos, también de la Unidad de Biotecnología Industrial en la Sede Zapopan. Como colaboradores externos estuvieron involucrados el Dr. Ali Asaff Torres del Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo CIAD, y la Dra. Mariana Armendáriz de Innovak, quienes fueron piezas clave para el desarrollo del proyecto al estar encargados de la parte agronómica.

En las raíces de las plantas, de manera semejante como sucede en el intestino de los seres humanos, existen poblaciones microbianas que influyen en su desarrollo, crecimiento y estado de salud. Algo que se está haciendo últimamente es tratar de complementar, y en el futuro reemplazar, la fertilización inorgánica manipulando la microbiota que se encuentra en la raíz con la intención de mejorar la salud de la planta y su productividad.

Los resultados del estudio están siendo utilizados para optimizar los consorcios microbianos que se aplican directamente al suelo y se espera que se incorporen a la microbiota ya existente en la raíz de la planta, produciendo un incremento en la productividad. Este estudio en particular está enfocado en plantas de chile. El enfoque utilizado es vanguardista y está inscrito dentro de un proyecto internacional que consiste en la caracterización del fitobioma, es decir, en determinar la naturaleza y dinámica del conjunto de relaciones que la planta establece con la microbiota que se encuentra en la raíz y las hojas, así como con los insectos, el clima y otros factores abióticos. Al conocer la naturaleza de las interacciones entre esos elementos es posible modularlos para aumentar la productividad de los cultivos.

Además de trabajar en el objetivo central del proyecto (caracterizar la arquitectura del microbioma rizosférico núcleo de Capsicum annuumm L), se caracterizaron también los cambios que se producen en el microbioma rizosférico cuando las plantas son enmendadas con consorcios que ya produce y comercializa la empresa.

En esta investigación se acordó que la propiedad intelectual la retendría en exclusiva la empresa. En este caso no existe una patente; sin embargo, se generó una publicación que ha permitido a la empresa demostrar científicamente el mecanismo de acción y efectividad de algunos de los productos que ya comercializa, lo que ha impactado en la apertura de nuevos mercados.

El Dr. Jorge Verdín es docente del curso de Biología Molecular dentro de los posgrados del CIATEJ. También ha participado en otros cursos como el de Bioquímica, Biocatálisis, Biología Celular, Metodología de la Ciencia, entre otros. Además de estar interesado en la caracterización y modelado del fitobioma de cultivos comerciales, el Dr. Verdín trabaja en el despliegue de proteínas en la superficie de hongos filamentosos, uno de cuyos objetivos es generar cepas fúngicas con capacidad lignocelulolítica aumentada que hagan más eficiente la producción de biocombustibles a partir de residuos agroindustriales.

 

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