MANIPULACION GENETICA DE LA YUCA

Boletin 200 de la RALLT

Compartimos con ustedes una revisión sobre los trabajos que se están adelantando en la ingeniería genética de la yuca, un cultivo que por un lado alimenta a unas 600 millones de personas, y que por otro, tiene una importancia cultural muy grande.

La yuca (conocida también como casava o mandioca) es un cultivo que constituye parte importante de la dieta de millones de personas en Asia, África y América Latina. Su nombre es Manihot esculenta y es originario de la Cuenca Amazónica.

Para las culturas amazónicas es un cultivo de gran importancia cultural, pues forma parte de su vida cotidiana, de sus celebraciones y ritos. El uso más común de la yuca es la elaboración de la chicha, una bebida fermentada en la que se usa en ocasiones microorganismos, los que elevan su valor nutricional.

La yuca es un cultivo que está a cargo de la mujer, y en algunas comunidades podría decirse que existen tantas variedades de yuca como mujeres hay en la comunidad, pues cada una de ellas “hace” su propia yuca, lo que se refleja luego en el tipo de chicha que producen. El cultivo de la yuca y la chicha son parte de su identidad como mujeres. La yuca es el regalo más preciado de la Pacha Mama.

La elaboración de la chicha constituye un factor de cohesión entre las mujeres de una familia, pues en ella participan todas. Las niñas recolectan los tubérculos y mastican la yuca una vez que está suave, luego de su cocción. La yuca mascada es depositada en grandes hoyas que vuelven al fuego. Cuando una persona llega a la casa de una familia, es recibida con chicha de yuca.

En algunos pueblos amazónicos, se manejan decenas de variedades de yuca, adaptadas a distintos tipos de suelos, de usos, de regímenes climáticos, etc. Las yucas amargas fueron desarrolladas por las poblaciones amazónicas como un método de control de las plagas de insectos. Un tipo de yuca amarga fue introducida al África por los portugueses poco después de la invasión europea a nuestro continente, y a partir de esta variedad, se expandió el cultivo en todo el continente, para convertirse en uno de los más importantes cultivos de esa región. Ese fue uno de los regalos de la Amazonía a nuestros hermanos africanos.

En el Asia la yuca tiene también importancia, pero no como cultivo destinado para el consumo humano, sino para alimentar a animales en Europa para la producción de carne.

En países como Brasil, se ha dado un uso industrial a la yuca como fuente de biocombustibles desde hace algunas décadas. Últimamente, en el marco del Protocolo de Kyoto se ha reconocido el uso de los biocombustibles como un instrumento para cumplir con las obligaciones de los países para reducir el Calentamiento Global. Por ello, se está promocionando el uso de la yuca para la producción de etanol como combustible. Proyectos de este tipo se están llevando a cabo en países tan distantes como Colombia, Nigeria, Tailandia, China e Indonesia.

Totalmente descontextualizado del medio físico y cultural en el que se domesticó este cultivo, hoy ha despertado el interés de los biotecnólogos y las empresas biotecnológicas.

Es así como la empresa Monsanto ha ofrecido licenciar sus patentes sobre el desarrollo de tecnologías genéticas, sin ningún costo, para permitir que un instituto de investigación de los Estados Unidos trabajen en el “mejoramiento” de la yuca. Dado que las técnicas patentadas por Monsanto son para hacer ingeniería genética, este anuncio de Monsanto nos advierte que el “mejoramiento” será hecho a través de manipulación genética.

El instituto beneficiado es el Centro de investigaciones científicas de plantas Danforth Centre, una organización sin fines de lucro con base en St Louis, la misma ciudad donde quedan las oficinas centrales de Monsanto, y parte de la iniciativa global para el mejoramiento de la yuca, que va a ser descrita mas adelante.

DONALD DANFORTH PLANT SCIENCE CENTER


Entre los principal donantes del Donald Danforth Plant Science Center encontramos a la Fundación Monsanto, Pioneer Hi Bred Internacional Inc. y a Hugh & Jenice Grant, director de la empresa Monsanto. Se encuentra también Peter Raven, director del Jardín Botánico de Missouri, institución científica que se encuentra también ubicada en la ciudad de St. Louis.

Tanto el Jardín Botánico de Missouri como Monsanto, son socios de este centro.

Se dice que estas tres instituciones: Monsanto, Danforth Center y el Jardín Botánico de Missouri tienen una estrategia para controlar la alimentación del mundo a través de la biotecnología. El Jardín Botánico hace las colecciones botánicas, el Donald Danforth Plant Science Center hace los trabajos de transformación genética y otros estudios biológicos, y Monsanto licencia la tecnología y vende la tecnología y las semillas.

Entre las áreas de trabajo del Danforth Center se incluye la secuenciación genómica de cultivos como maíz, sorgo y arroz; el desarrollo de cultivos farmacéuticos para producir vacunas, el control de virus, elevar el nivel nutricional en la soya, colza y maíz, desarrollo de tolerancia a estrés, entre otros; todo esto a través de la ingeniería genética.

Para llevar a cabo sus trabajos de investigación recibe dinero público. Por ejemplo ha recibido un fondo importante de la NASA para desarrollar plantas que sirvan para los astronautas en sus viajes al espacio (pues los viajes a Luna y Marte van a ser reactivados, de acuerdo lo ha afirmado el Presidente de EE UU). Recibió además un millón de dólares del EPA (Agencia de Protección Ambiental de EE UU) para estudios con nemátodos y 6 millones del Nacional Science Foundation para secuenciar genéticamente el maíz.

El Laboratorio de Agro Biotecnología Tropical del Danforth Centre trabaja específicamente con arroz, tomate y yuca de manera prioritaria, pero ha iniciado proyectos en otros cultivos como yam, camote, algodón, caña de azúcar, y otros cultivos tropicales y subtropicales.

En su cuerpo directivo se incluye el director ejecutivo del Grupo Savia de México, la mayor productora de semillas de hortalizas a nivel mundial, científicos relacionados con empresas como Pharmacia y Monsanto, ex funcionarios del Banco Mundial, inversionistas de riesgo en el campo de la salud y agricultura. Está también un ex - miembro del consejo directivo de McDonnell Douglas Corporation, dedicada a la construcción de armas.

TRABAJOS EN YUCA


El trabajo en yuca del Centro, a través de su laboratorio de agrobiotecnología tropical, lo hace en colaboración con Monsanto. El Donald Danforth Center puede usar la tecnología patentada de Monsanto para investigaciones genéticas. El Centro pretenden facilitar el desarrollo y transferencia de tecnología para países del Tercer Mundo, por lo que están muy satisfechos de haber recibido la licencia de Monsanto

La investigación que pretenden llevar a cabo este Centro, se relaciona con la modificación genética para resistir a enfermedades y aumento del contenido nutricional en yuca.

El Centro es además parte de un proyecto de investigación llamado BioCassava Plus liderado por la Universidad Estatal de Ohio State University, El proyecto es financiado por la Fundación Gates Grand Challenges dentro de su iniciativa global de salud. La intención de este proyecto es entregar al África yuca con mayores niveles de micronutrientes, vitaminas y resistencia al estrés ambiental.



¿Cuál es la intención de Monsanto? Ellos dicen que desean promover la ingeniería genética en el Tercer Mundo para apoyar con los avances científicos a los campesinos pobres de los países en desarrollo.

Posiblemente lo que pretenden es vencer la resistencia que existe en estos países hacia los cultivos transgénicos, para luego entrar con semillas que son mas comerciales, acompañado con su paquete tecnológico, lo que podrían significar ingentes ganancias para Monsanto al ampliar su mercado hacia estos países, pero también pueden tener la intención de entrar en el negocio de cultivos que constituyen parte de la canasta básica de los países del Sur.

EL JARDON BOTANICO DE MISSOURI Y SUS TRABAJO EN YUCA

El Jardín Botánico de Missouri, está también muy interesado en la investigación genética de la yuca. Después de finalizar la secuenciación genética del maíz el siguiente paso del Jardín Botánica va a ser la secuenciación de la yuca.

Raven y sus colegas del Jardín Botánica dicen que los estudios de la genómica deberían dirigirse a los cultivos vitales para los campesinos pobre, bajo el argumento de que para el año 2050, el 90% de la población mundial va a vivir en los países del Tercer Mundo.

Raven añade que esta población pobre del Tercer Mundo depende en gran manera de la agricultura, por lo que cultivos como la yuca son centrales para la seguridad alimentaria, la reducción de la pobreza, la estabilizar social y de salud y el crecimiento económico. En una palabra, que ha llegado el tiempo para que se haga la secuenciación genética de este cultivo, para suplir las necesidades de la mayoría de la población a nivel global.

La yuca dicen ellos, es el cultivo ideal. Se siembra a lo largo de todos los países tropicales para alimentar a 600 millones de personas al día en América Latina, Asia, África. Aun así, el rendimiento promedio es de menos del 10% de su potencial,.

ASOCIACION GLOBAL DE LA YUCA

“Global Cassava Partnership”, una asociación diversas organizaciones coordinadas por la FAO*. Para ellos, los problemas de rendimiento en este cultivo, pueden ser superados a través de la secuenciación genética y la ingeniería genética.

Ellos pretenden enfocar su investigación en aspectos tales como el aumento en la productividad del cultivo, resistencia a enfermedades y peste, incremento del valor nutricional y resolver problemas relacionados con la post cosecha. Todo esto a través de la genómica y la ingeniería genética.

Ellos opinan que el estudio de la genómica no solo va a elevar el nivel de mejoramiento genético, sino que además puede potenciar su investigación hasta convertirlo en un cultivo donde se aplica investigación de punta.

“ESTRATEGIA GLOBAL PARA EL DESARROLLO DE LA YUCA”.

El IDAF inició hace algunos años un programa especial para la yuca denominado “Estrategia Global para el desarrollo de la yuca”. Su representante Douglas Whole considera que este nuevo compromiso global va a potenciar su programa.

Una de las actividades planificadas por esta iniciativa es identificar características genéticas beneficiosas en parientes silvestres y variedades domesticadas para ser transferidas a las variedades preferidas por los agricultores.

Otro grupo de investigadores están usando los genes de un virus que produce la enfermedad del mosaico de la hoja, una enfermedad que causa pérdidas periódicas al cultivo de la yuca, para encontrar una cura a esta enfermedad. Ellos justifican su investigación diciendo que puede ayudar a prevenir grandes pérdidas económicas a los agricultores en África.

El virus africano del mosaico de la yuca es transmitido a la yuca a través de un tipo de moscas cuando estas se alimentan de las plantas. En algunas partes de África Central y Oriental, una epidemia causada por este virus puede causar pérdidas muy importantes a los agricultores, y la mosca que actúa como vector de la enfermedad es controlado con el uso de insecticidas.

Uno de los socios de la iniciativa global para el mejoramiento genético de la yuca, descrito arriba es el Instituto Suizo Federal de Tecnología, que está trabajando en la ingeniería genética de la yuca, usando genes del propio virus. Las investigaciones están lideradas por Peng Zhang.

A diferencia de la mayoría de seres vivos, que la información genética es transmitida a través del ADN este es un virus de ARN. Tres genes son necesarios para que el virus pueda reproducirse. La teoría que manejan los investigadores es que, si estos genes logran aparearse con otras secuencias de ARN, el gen se inactiva. Entonces, lo que ellos pretenden es conocer la estructura de la secuencias de estos genes, con el fin de crear los genes complementarios.
Estos genes complementarios son insertados en el genoma de la yuca. Claro, que los genes de la yuca no son de ARN sino de ADN, lo que llama la atención de los riesgos a nivel molecular que pueden desencadenar la presencia de ARN en genes de este cultivo.

Lo que esperan los investigadores es que cuando las células de la planta de yuca se infecte con el virus, el ARN insertado en la yuca va a pegarse con el ARN viral, e impedir que el virus se reproduzca.

Los investigadores hicieron pruebas con plantas expuestas a pequeñas cantidades del virus y ellos no observaron signos de la enfermedad, sugiriendo que su teoría es acertada.

En dosis mas altas, los síntomas estuvieron presentes, pero en menor intensidad. Zhang opina que aunque se encontraron estos resultados bajo condiciones de laboratorio, en condiciones naturales los resultados pueden ser diferentes.
Este es un trabajo llevado a cabo en conjunto con investigadores de Kenia, Nigeria y el Reino Unido.

Existen otras iniciativas que tienen como objetivo cambiar la composición del almidón de la yuca para que pueda ser usado en aplicaciones industriales, por ejemplo para la producción de plásticos biodegradables y biodiesel.

El uso de la yuca como bio combustible es bastante extendido en Brasil y hay otros países como Tailandia que quieren incursionar también en el área de los biocombustibles, usando las tierras que antes estaban destinadas para la producción de alimentos. A través de la ingeniería genética posiblemente pretendan aumentar su potencialidad como fuente de biocombustible.

Fuentes
Feeding the 600 million: the next step for genomics?. SciDev.Net. 30 de enero 2006.
Wagdy Sawahel. GM cassava uses viral gene to fight disease. 15 July 2005.SciDev.Net
Nicky Lewis. Monsanto helps out public cassava research. 19 April 2002. SciDev.Net
Peng Zhang. Plant Biotechnology Journal 3, 385 (2005)
FAO. Boletín de Prensa del 5 de noviembre 2002. Partnership formed to improve cassava, staple food of 600 million people
Donald Danforth Plant Science Center. The Leaflet. Volume 6 Issue 1.

Nota:
Conforman parte del Cassava Global Partnership:
FAO; IFAD; Centro Rockefeller; CIAT; IITA; Embrapa; Donald Danforth Plant Science Center (ILTAB); Swiss Federal Institute of Technology (ETH); National Agricultural Research Organization, Uganda; Central Tuber Crops Research Institute, India; Agencia Internacional de Energía, National Biotechnology Development Agency, Nigeria, Research Institute for Legumes and Tuber