Un equipo de investigación internacional, liderado por la Universitat Politècnica de Catalunya – BarcelonaTech (UPC), ha realizado un avance significativo en el entendimiento de cómo las plantas pueden adaptarse al cambio climático. Utilizando técnicas avanzadas de inteligencia artificial, específicamente el machine learning, han identificado, por primera vez, los genes clave que permiten a las plantas responder simultáneamente a diversas formas de estrés ambiental. Este estudio ha sido publicado en la prestigiosa revista Nature Communications.
La investigación se centra en desentrañar los mecanismos internos que permiten a las plantas sobrevivir en condiciones adversas, como la sequía y temperaturas extremas. El equipo está encabezado por el investigador postdoctoral Raul Sánchez Muñoz y el profesor Isiah Zaplana Agut, quienes han colaborado con expertos de la Ghent University en Bélgica y la Masaryk University en la República Checa.
Análisis innovador de transcriptomas
Una de las innovaciones más destacadas del estudio es la combinación de un metaanálisis exhaustivo con un algoritmo de aprendizaje automático no supervisado para analizar más de 500 transcriptomas. Estos transcriptomas corresponden a la planta modelo arabidopsis thaliana, sometida a diferentes condiciones de estrés. Gracias a este análisis masivo, el equipo ha logrado identificar un ‘núcleo de genes del estrés’, que incluye genes esenciales para la tolerancia a diez condiciones ambientales adversas al mismo tiempo.
Entre los hallazgos más relevantes se encuentra el papel regulador del etileno, una hormona vegetal crucial que actúa como un factor integrador en la respuesta ante múltiples situaciones estresantes. Esta investigación revela que el etileno no solo está presente durante todas las etapas del desarrollo vegetal, sino que también coordina y modula la activación de los genes responsables de esta resiliencia.
Nuevas estrategias para cultivos resilientes
El investigador Raul Sánchez destaca que “la identificación de esta red génica y del papel del etileno abre la puerta al diseño de estrategias holísticas más eficientes para desarrollar nuevas variedades vegetales adaptadas al cambio climático”. Esto podría lograrse tanto mediante ingeniería genética como programas convencionales de mejora.
Por su parte, Isiah Zaplana subraya la importancia de comprender cómo las plantas ajustan su fisiología para enfrentar condiciones severas y multifactoriales, especialmente en el contexto actual de crisis climática. La validación biológica de los genes identificados proporciona una nueva vía para la biotecnología agrícola.
Estos descubrimientos establecen un marco sólido para avanzar hacia una agricultura más resiliente y sostenible, preparando cultivos mejor equipados para soportar condiciones adversas como sequías y temperaturas extremas provocadas por el cambio climático.
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