Edición genética de madera para mejorar sus cualidades y su sostenibilidad

Pese a la importancia de las fibras de madera para satisfacer la creciente demanda de tejidos renovables, papel, envases, materiales textiles y otros productos de fibra, la producción de fibra de madera está resultando menos eficiente y productiva de lo que muchos científicos habrían esperado.

Ahora, la técnica de edición genética CRISPR ha permitido al equipo de Daniel B. Sulis, de la Universidad Estatal de Carolina del Norte en Estados Unidos, diseñar madera en la cual la lignina (que se debe escindir y disolver para que la producción de fibra tenga lugar) resulta mucho más adecuada que antes para la producción de fibra.

«La madera editada alivia un importante cuello de botella en la producción de fibra… y podría traer consigo eficiencias operativas, oportunidades bioeconómicas y beneficios ambientales sin precedentes», afirman los autores del estudio.

La capacidad de aislar fibras de la madera está determinada en gran medida por el contenido y la composición de la lignina, un biopolímero recalcitrante a la degradación química y enzimática.

Los componentes individuales de la biosíntesis de la lignina han sido examinados exhaustivamente a lo largo de más de cinco décadas de investigación. Sin embargo, estos esfuerzos se han centrado predominantemente en la modificación de genes individuales o de familias de genes.

En el nuevo estudio, Sulis y sus colegas muestran que una edición genética con un buen enfoque estratégico mediante CRISPR múltiplex de genes de biosíntesis del monolignol mejora las propiedades de la madera más allá de lo alcanzable mediante la edición de genes individuales o familias de genes.

Madera convencional en bruto: troncos de árbol serrados. (Foto: NPS / Jay Elhard)

Los autores del estudio utilizaron su enfoque para generar una composición de madera modificada en una especie de álamo, en la que la edición CRISPR aumentó la proporción de carbohidratos de madera a lignina hasta un 228 por ciento respecto del tipo silvestre, lo que prepara el escenario para una mayor eficiencia en la obtención de pulpa de fibra.

Además, los árboles diseñados para tener menos lignina podrían hacer que la producción de papel resultase menos contaminante.

El estudio se titula “Multiplex CRISPR editing of wood for sustainable fiber production”, Y se ha publicado en la revista académica Science. (Fuente: AAAS)