iGEM: Redefiniendo el biocontrol en la agricultura

Escrito por María Fernanda González Cataño y Judith Esmeralda García Mata

Imagínate despertar un domingo rumbo a desayunar unos ricos tacos de barbacoa, calientitos y no puede faltar una buena salsa. Es muy temprano en domingo como para empezar a filosofar, pero pensemos en esto: para comer esos tacos se requiere de varios elementos como lo es la tortilla, la carne y la salsa. Enfoquémonos en la salsa un momento, para hacerla necesitamos principalmente un ingrediente, el chile. ¿Sabes de dónde viene? ¿Sabes los cuidados que se necesitan para cultivarlos?

Hoy en día el mundo de la agricultura enfrenta muchos problemas, conocemos de las problemáticas más grandes que es la sequía. Pero, ¿habrá otras cosas que afecten los cultivos? Contestando la pregunta, sí. A través de los años se han identificado una gran cantidad de plagas y enfermedades que lastiman a los cultivos, por ende lastiman la economía del productor. Se preguntarán por qué empezamos hablando de chiles. Una de las plagas más fuertes y resistentes que hay afecta principalmente a los chiles entre otros cultivos como la cebolla, el tomate, entre otros. A este patógeno se le conoce como Phytophthora capsici, el cual es un oomiceto (similar a los hongos) que ocasiona la marchitez del chile. Es tan poderoso que en un lapso de 3 días promedio, marchita a la planta completamente y puede ocasionar pérdidas de hasta el 100% de los cultivos (Nabor-Romero et al., 2020).

Figura 1. Planta de chile con marchitez

En la actualidad se utilizan productos químicos para combatir a Phytophtora, sin embargo, estas sustancias son poco eficientes ya que generan resistencia, además de que dañan al ambiente y pueden afectar la salud de los productores y consumidores. La biología sintética llega a salvar el día, ya que con ella se pueden solucionar varios de estos obstáculos. Pero primero que nada, ¿qué es la biología sintética? Es la rama de la ciencia que crea moléculas biológicas a partir de sistemas biológicos ya existentes o mejorados. Con ayuda de esta disciplina se pueden hacer productos que sí sean efectivos contra el oomiceto y que eviten daños al ambiente o a los humanos (Tomah et al., 2020; Sánchez-Gurrola et al., 2019).

Nuestro proyecto consiste en el desarrollo de un producto que sea capaz de controlar la marchitez sin generar resistencia y afectar negativamente a otros microorganismos benéficos, además de ser amigable con el medio ambiente y con la salud de los seres humanos. ¿Pero cómo podemos lograr todo esto? A través de péptidos antimicrobianos y la tecnología de ARN interferente, los cuales son específicos y permiten atacar al oomiceto sin generar daños a terceros.

Somos el equipo del Tecnológico de Monterrey campus Chihuahua, que competirá en la competencia internacional más grande de biología sintética llamada iGEM. Esta competencia tiene como objetivo desarrollar soluciones a las problemáticas que aquejan al mundo a través de la biología sintética y creemos firmemente que esta ciencia puede mejorar la sostenibilidad de la producción de cultivos como el chile y rescatar un icono de nuestra identidad.

Fuentes consultadas

Nabor-Romero, O., Rojas-Martínez, R. I., Ochoa-Martínez, D. L., Vega-Arreguin, J., Sánchez-Flores, F. A., & Zavaleta-Mejía, E. (2020). AVANCES EN EL CONOCIMIENTO SOBRE EL ROMPIMIENTO DE LA RESISTENCIA DE CHILE CM-334 (CAPSICUM ANNUUM L.) A PHYTOPHTHORA CAPSICI POR NACOBBUS ABERRANS. Nematropica, 50(1), 45-58.

Vite, K. (2019, septiembre, 15). México tiene el primer lugar en exportación de chile. Milenio, https://www.milenio.com/negocios/mexico-tiene-primer-lugar-en-la-exportacion-de-chile

Sánchez-Gurrola, C., Gómez-Dorantes, N., Rodríguez-Alvarado, G., Fernández-Pavía, S. P., & Ávila-Quezada, G. (2019). Morphological variability and sensitivity of Phytophthora capsici causing wilt in bell pepper in Chihuahua, Mexico. Mexican Journal of Phytopathology, 37(1).

Tomah, A. A., Abd Alamer, I. S., Li, B., & Zhang, J. Z. (2020). A new species of Trichoderma and gliotoxin role: A new observation in enhancing biocontrol potential of T. virens against Phytophthora capsici on chili pepper. Biological Control, 145, 104261.

¿Tengo algo mal en mí? Auto estigma y cómo quitarlo

Escrito por José Javier Serrano Chano

Recuerdo desde muy pequeño, que cuando me llamaba la atención otro niño sentía que eso “no está bien” y que “hay algo mal en mi”, pero que “cuando cumpla 13 años se me pasará”. Luego pensé: cuando cumpla 15 años y, luego 18 años y así, hasta que acepté que no hay nada malo en mi, recién a los 22 años. Este sentimiento de que “hay algo mal en mi” vino con un sentimiento de querer compensar eso siendo “el mejor” en lo que sea. En la escuela y colegio tuve muy buen desempeño académico, pero fui muy duro conmigo mismo cuando me equivocaba. Quería mantener una imagen del estudiante perfecto, que no tiene tiempo para “andar en alguna relación”. En la universidad quería mantenerme ocupado y trabajar lo más que pueda para no tener tiempo de “estar con alguien” a largo plazo.

Estudié ingeniería civil en una excelente universidad, pero con un ambiente muy hetero-normado propio de la mayoría de carreras técnicas en el tiempo que yo estuve (al menos, así lo percibí). El salir a la luz no era una opción en mi mente. Uno siente miedo de discriminación, insultos, exclusión, calificación diferenciada, entre otros. No me sentía totalmente libre de hacer las cosas porque siempre pensaba en lo que podría pasar con el resto de personas.Este sentimiento se conoce como auto estigma.

Corrigan et. Al. (2002) define la palabra estigma como una mancha de vergüenza invisible. Esta mancha puede originarse por situaciones de deshonra por alguna situación en particular o por influencia de la sociedad que nos hace sentir como alguien que no encaja. Entonces, auto estigma es una mancha invisible que nos ponemos nosotros mismos. Esto crea una sensación de no pertenencia porque se tiene “algo” que no es aceptado por la sociedad. Según Maslow (1943), la sensación de pertenencia en un grupo es una de las necesidades básicas de los humanos después de necesidades de sentirse seguro y de necesidades fisiológicas. Si estas necesidades no se cumplen, no somos felices.

Es muy posible que varios lectores se identifiquen con este sentimiento de auto estigma, y con el sentimiento de no pertenencia a un grupo. Sin embargo, quiero reflexionar en algo. Esa sensación es auto infligida. Todo el contexto que les cuento me volvió una persona muy reservada e introvertida. Haciendo retrospectiva, pienso que me volví así para no “resaltar” del grupo y que no comiencen las preguntas sobre mi vida personal como “¿y qué cuenta la novia?”, “¿para cuándo los nietos?”, entre otras. A pesar de haber aceptado mi gusto por otros chicos, todavía me cuestionaba el contar a la gente que me rodeaba y me mantenía muy bajo perfil. En su momento, lo vi como que eso fue bueno porque me hacía alguien muy concentrado en mis tareas.

Durante mis estudios de Ingeniería Civil tuve la oportunidad de hacer un voluntariado con los Ingenieros Sin Fronteras de Arizona en donde ayudamos a la comunidad de Pitirishka, localizada en la vía entre Puyo y Macas, a reparar un dique, un tanque de sedimentación, un tanque de filtrado y a tender una red de distribución. Además, pude trabajar con el Institut de Recherche pour le Développement en un estudio climático para generar series de datos a nivel mensual en cualquier punto de la cuenca del Río Guayllabamba usando una metodología apta para zonas de montaña. En este tiempo, tuve el valor suficiente para contar sobre mis gustos a unos cuantos amigos que trabajaban conmigo. Luego de mi graduación pude trabajar como asistente de investigación en la Escuela Politécnica Nacional en un proyecto que estudiaba los glaciares del Antisana.

Gracias al proyecto de becas de la SENESCYT, tuve la oportunidad de estudiar un posgrado en el país de mis sueños, Australia, en donde hice una maestría en Manejo Integrado del Agua. La experiencia de haber salido del país fue difícil al comienzo, pero se volvió mejor con una simple pero complicada receta: quitarse el auto estigma. Basado en mi experiencia de vida, puedo cambiar un poco la definición de auto estigma. En lugar de considerarla una marca invisible, la consideraré como un ticket, que solo nosotros podemos ver, con una raspadita de esas que trae un premio escrito debajo. La idea es ir raspando el ticket hasta que el premio sea visible.

Cada raspón al ticket representa una pequeña acción exponiéndose al mundo como es uno mismo, de una manera súper convencional, sin hacerla un asunto serio. Un buen momento para hacerlo fue cuando viajé a Australia. ¡Era el momento perfecto! Nuevas personas, nuevo lugar, comienzo desde cero. Conté a varios de mis compañeros sobre mis gustos con la misma seriedad con la que contaría lo que comí en el desayuno de esa mañana y descubrí que: si uno lo hace un gran asunto, se vuelve un gran asunto.

Hice lo mismo con una entrevista para un trabajo casual que tuve en Australia, y con la gente del trabajo que conseguí y también procedí a contarles a mis compañeros de la maestría. Cada una de estas pequeñas acciones revelaba el premio del ticket más y más hasta que tuve el valor de contarle a mi familia antes de mi regreso del posgrado. Tuve la fortuna de conocer a una gran persona en Australia quien decidió venir a compartir un tiempo de su vida conmigo. Él tuvo el valor de contar a su familia sobre sus gustos, así que yo tuve el valor de hacer lo mismo con la mía. Con ese enorme paso sentí que el premio del ticket con raspadita se volvía visible pero aún no se leía del todo. Suena muy poético, pero lo sentí así. Metafóricamente, lo que podía leer era: “No tienes nada malo”. A raíz de haber dado el paso de contar sobre mi a todas las personas de mi círculo cercano, mi confianza fue creciendo y creciendo. Sentía un alivio de no tener que pretender nada y de no tener que constantemente pensar en lo que pensará el resto. El ticket se raspaba más y más.

Eventualmente conseguí un trabajo con docente en la Universidad Regional Amazónica Ikiam, en donde tuve que interactuar con varios jóvenes de todas partes del Ecuador. Una diversidad de personas se concentró en un lugar en la selva y me sentí parte de eso. Honestamente, me sentía cómodo de que mi círculo cercano conocía sobre mí, pero la idea de exponerme a las masas de mi trabajo me generaba un poco de incertidumbre. Eventualmente lo hice poco a poco. El interactuar con jóvenes mostrando que mis gustos no tienen nada que ver con mis capacidades contribuyó a crear una atmósfera de confianza en varios jóvenes que quizá se sentían igual que yo cuando fui estudiante.

Un estudiante no tiene por qué cargar con la presión extra de tener que encajar para poder sentirse parte de un grupo. Me alegra contribuir a que mi lugar de trabajo tenga una atmósfera más inclusiva y he conocido grandes personas que contribuyen a lo mismo también. Puedo dar fe que nunca recibí una muestra de discriminación de parte de ningún estudiante. La discriminación no afecta a quien la sufre y su entorno, sino a toda la sociedad. Nos quita tiempo, energía, atención y otros recursos.

Sin embargo, muestras de mobbing de parte de un docente llegaron en un par de ocasiones sin un mayor efecto. El mobbing es definido por Duffy & Sperry (2012, p.42) como “una comunicación hostil y poco ética dirigida de manera sistemática por una persona o grupo hacia un individuo”. La palabra en inglés “to mob” puede ser traducida como oprimir, atacar o invadir a alguien. Pequeñas acciones como ignorar tu correo de reuniones importantes o denunciar una supuesta falta de asistencia al trabajo cuando estaba en comisión de servicios son muestras de mobbing. Vueltas del universo hicieron que el docente en cuestión deje la institución voluntariamente.

Actualmente, me desempeño dentro de un ambiente muy cómodo rodeado de académicos, personal administrativo y estudiantes que me hacen sentir bastante incluido. Me desempeño como director de la carrera de Hidrología, he ayudado con la creación y actualización del programa, he diseñado el programa de Diseño Urbano Sensible al Agua (WSUD) para estudiantes de Hidrología y Arquitectura Sostenible y trabajo en proyectos relacionados a hidrología urbana, agua y saneamiento y desarrollo comunitario. Me encanta la ciencia, y es más divertido cuando la puedes realizar sabiendo que no tienes una carga extra de encajar en la norma y solo ser uno mismo. Un estudio hecho por Brian A. Feinstein, Joanne Davila & Athena Yoneda (2012) explora la asociación que existe entre el auto concepto (compuesto por autoestima, claridad del auto concepto y confusión en la identidad sexual), auto estigma y síntomas depresivos. Mediante una encuesta anónima en línea se recopiló información de 268 participantes y se crearon índices para cada uno de los tres aspectos. Las encuestas utilizadas fueron instrumentos validados con alta consistencia (valores alfa de Cronbach mayores que 0.65). El estudio concluye que bajos valores de autoestima y claridad del auto concepto pero altos valores de confusión en identidad sexual, tienen valores de auto estigma mayores.

Es muy probable que alguien con baja autoestima presente fuertes síntomas depresivos acompañado de una fuerte sensación de auto estigma. Esta probabilidad aumenta cuando los valores de confusión de identidad sexual aumentan. Todos estos resultados sugieren que alguien que “sale del closet” reduce su confusión en identidad sexual, aumenta su claridad de auto concepto, por lo tanto, aumenta su autoestima. Con este blog quiero resaltar que mi gusto por otros chicos no determinó nunca mis capacidades de cumplir con varios logros. Siempre tuve las habilidades y el potencial de cumplir, no por “mantenerme en perfil bajo” o por “compensar lo malo que tengo”, sino porque cualquier persona puede conseguir lo que quiere con determinación y un plan. En su momento quise justificar el hecho de que mantenerme introvertido me volvía alguien más concentrado en mis tareas, cuando debí verlo como que yo ya soy alguien que puede concentrarse por si solo. Y por último, siempre tuve la capacidad de tener buenos amigos y familia que me entienden y respetan, siempre consciente de que habrá gente que no y que no debí quedarme callado en el caso de mobbing.

Para concluir esta entrada blog, quiero comentar que la contribución para tener un ambiente más inclusivo en la academia (y en cualquier lugar) se potencia cuando se fomenta la normalización de la diversidad sexual. Cada pequeña acción que contribuya a la normalización también contribuye a raspar ese ticket para por fin revelar el premio completo: “No tienes nada de malo, eres libre de ser tú”.

Fuentes consultadas:

Abulof, U. Introduction: Why We Need Maslow in the Twenty-First Century. Soc 54, 508–509 (2017). https://doi.org/10.1007/s12115-017-0198-6 Brian A. Feinstein, Joanne Davila & Athena Yoneda (2012) Self-concept and self-stigma in lesbians and gay men, Psychology & Sexuality, 3:2, 161-177, DOI: 10.1080/19419899.2011.592543 Corrigan, P. W., & Watson, A. C. (2002). Understanding the impact of stigma on people with mental illness. World psychiatry: official journal of the World Psychiatric Association (WPA), 1(1), 16–20. Duffy, M. & Sperry, L. (2012). Mobbing. New York: Oxford University Press. 305 p. ISBN 978-0-19-538001-9. Maslow, Abraham Harold. 1943. “A Theory of Human Motivation.” Psychological review 50 (4):370–396

Cómo hablarle a tu gato sobre edición genética

Escrito por Andrés Reyes

Hace unos días me encontraba viendo junto con mi familia una de esas famosas películas sobre dinosaurios que vuelven a la vida gracias a la ‘ingeniería genética’ y que tienen resultados horribles y desastrosos para la humanidad. Entre los múltiples comentarios de mis padres y hermanos me llamó mucho la atención cuando alguien dijo “por eso no queremos transgénicos en la comida, ni que experimenten con las plantas y animales”, además añadió: “la edición genética es peligrosa”.

¿Realmente tenemos la tecnología y el conocimiento como para realizar tales actos?, ¿y si los tuviéramos, de verdad estamos tan locos como para revivir dinosaurios y mejorarlos con visión térmica? Y peor aún, ¿en qué clase de biología molecular te enseñan a crear reptiles prehistóricos y no asistí? Detuve la película y me dispuse a explicar lo siguiente:

¿Qué es la edición genética?

De acuerdo a la UNESCO, la edición genética es la práctica de cambiar la composición genética de un organismo a través de la inserción (añadir pares de bases, secuencias o regiones específicas), deleción (eliminación de ciertos pares de bases, secuencias o regiones específicas) o remplazo del ADN.

Pongamos un ejemplo: en el año 2000 un equipo de investigadores alemanes creó el conocido ‘arroz dorado’, un cultivo transgénico que tiene equipado en su genoma las ‘instrucciones’ para producir beta-caroteno, un precursor de la vitamina A, con la finalidad de suplir la deficiencia de este nutriente en ciertas comunidades a nivel mundial en donde el arroz es gran parte de la dieta. Los investigadores tomaron la región del ADN del maíz que le ‘dice’ a la planta que produzca beta-caroteno y la insertaron en el ADN del arroz. Tomando la definición de la UNESCO antes mencionada, nos encontramos con un caso de edición genética.

Sin embargo, la manipulación de los cultivos no es un tema reciente. Los seres humanos han intervenido en la evolución y desarrollo de las plantas desde el inicio de su domesticación. Por ejemplo, los cítricos comerciales de hoy en día son el resultado del cruzamiento de variedades antiguas y de un proceso largo y demorado de selección de características agronómicas de interés (olor, sabor, color, tamaño, etc.); la única diferencia radica en que la tecnología de hoy nos permite realizar estos procesos de selección en un menor tiempo y con mayor especificidad. A decir verdad, los seres humanos hemos manipulado a nuestra conveniencia, de forma directa o indirecta, la evolución y desarrollo no solo de plantas, sino también de animales y otros organismos.

Fotografía comparativa entre Arroz dorado (Izquierda) y Arroz convencional (derecha)

¿Cómo hacer edición genética?

Esta pregunta fue más complicada de responder. Existen 2 enfoques o posibilidades de trabajo y también algunas técnicas para la edición genética, pero que en general las podríamos clasificar de igual forma en dos grupos.

Los dos enfoques de trabajo, en breves rasgos son: (1) trabajar con el ADN de varios organismos y (2) trabajar con el ADN del mismo organismo. Para el primer enfoque imaginen los bloques LEGO, cada segmento de ADN de interés que proviene de diferentes organismos pueden ser ensamblados como ‘bloques de construcción’ para otorgarle una función determinada; para el segundo, pensemos en los genes o secuencias de ADN como un foco de su casa, ciertas herramientas nos permiten activar o inactivar un gen tal y como un interruptor prender o apagar una luz.

Con respecto a las herramientas, hay aquellas no específicas o aleatorias en las cuales no podemos saber que está sucediendo en el ADN del organismo ni tampoco en que parte se está produciendo los cambios. Por ejemplo, exponer al organismo o sus células a algún tipo de mutágeno químico o físico para luego identificar cuantos y que cambios se dieron en el ADN que sean de nuestro interés. También están aquellas específicas que nos permiten manipular directamente una región de ADN o gen, con este tipo de herramientas, tenemos la capacidad de saber que y en donde se están dando los cambios.

Organismos genéticamente modificados (GMOs) y transgénicos ¿son lo mismo?

Estos dos términos han sido utilizados como sinónimos, a pesar de no significar lo mismo. Hoy en día se hace referencia a ‘GMOs’ como todo aquel organismo cuyo material genético haya sido manipulado por ingeniería genética, aunque la definición pensada inicialmente por las Naciones Unidas en el Protocolo de Cartagena sobre Seguridad de la Biotecnología, menciona que un Organismo Vivo Modificado es cualquier organismo vivo que posea una combinación nueva de material genético que se haya obtenido mediante la aplicación de la ‘biotecnología moderna’. Sin embargo, la definición dada por las Naciones Unidas es obsoleta debido a que fue establecida en el año 2000, donde muchas de las tecnologías que hoy poseemos aun no fueron ni pensadas.

Por otro lado, se define como ‘transgénico’ a los organismos o células cuyo genoma ha sido alterado por la introducción de una o mas secuencias de ADN extrañas de otra especie por medios artificiales. Si lo razonamos por un momento, se podría decir que todo transgénico en un GMO, pero no todo GMO es un transgénico, ya que como vimos anteriormente, podemos hacer edición genética utilizando únicamente el ADN del mismo organismo.

La edición genética está teniendo un desarrollo enorme en estos últimos años y es necesario que, a medida que esto suceda, se vayan aclarando ciertos términos y estandarizando definiciones, pues la mala comunicación entre ciencia y sociedad entorpece el progreso y avance de estas técnicas moleculares, que si bien aun no pueden traer de vuelta un dinosaurio, son de gran importancia para el tratamiento y entendimiento de enfermedades, la seguridad alimentaria, mitigar el cambio climático entre otras aplicaciones actuales y otras potenciales.