Por: Michael Hernández Segura
Gustavo Lara, es uno de los científicos que trabaja en el programa de investigación Optimización Multiescala In-silico de Cultivos Agrícolas Sostenibles (ÓMICAS), es Químico de profesión, con una maestría en Ciencias Químicas y actualmente candidato a doctor en Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Pontificia Universidad Javeriana de Cali; formación que es financiada por esta alianza internacional y multinstitucional (ÓMICAS, programa líder del Ecosistema Científico Colombiano en Alimentos) y la Javeriana, donde adelanta el diseño, asistido por computadoras de alto rendimiento, de moléculas basadas en ácidos arilborónicos para enlazar selectivamente la sacarosa. Dicho trabajo dirigido por el Doctor Andrés Jaramillo Botero, Director Científico de ÓMICAS.
Inicialmente, se desarrollará un ligando (unión molecular) para la medición de sacarosa (un metabolito primario de las plantas) bajo condiciones in vivo, en diferentes tejidos, en una escala de tiempo de minutos u horas y sin perturbar la actividad fisiológica normal de las plantas. En las concentraciones de este metabolito, se pueden correlacionar las respuestas de las plantas a factores de estrés, entre ellos, cambio climático, ausencia o abundancia de agua, suelos ácidos o contaminados, lo que permitiría mejorar las características genéticas de cultivos agrícolas para su supervivencia, crecimiento y desarrollo.
“La cuantificación de concentraciones ultrabajas de la sacarosa, y otros analitos, facilitarán la caracterización de organismos vegetales en cada nivel de la jerarquía ómica (ciencias que permiten estudiar un gran número de moléculas, implicadas en el funcionamiento de un organismo), con el objetivo de dilucidar los mecanismos fundamentales que regulan su salud (incluyendo herencia, estrés físico y biológico, factores nutricionales, entre otros)”, mencionó el Doctor Andrés Jaramillo.
Este trabajo permitirá la producción de nanosenores (tecnologías que hoy día se diseñan y desarrollan en el Instituto iÓMICAS, cuyas instalaciones fueron construidas recientemente en la Universidad Javeriana de Cali, y que consolida las estrategias, métodos y resultados desarrollados por el Programa ÓMICAS hacia el descubrimiento y transferencia de conocimiento, tecnologías y productos relacionados con el mejoramiento de la salud en vegetales, animales y humanos), y que se utilizarán en cultivos en tiempo real para tomar decisiones oportunas y a bajo costo en el mejoramiento de su producción.
“La intención es que las moléculas basadas en ácidos ariborónicos, sean fácilmente sintetizables para su posterior validación experimental, y su uso en la medición selectiva de sacarosa a bajas concentraciones. Además, los ácidos arilborónicos tienen una alta versatilidad para ser integrados en diversas plataformas de sensado como medidas por fluorescencia, electroquímicas, transistores de efecto de campo, entre otros; por lo cual se tendrá una baraja de alternativas para el desarrollo de los dispositivos, de bajo costo y fácil operación, para la medición de la sacarosa en campo”. Afirmó Lara.
Los científicos esperan que estos dispositivos de sensado permitan nuevos descubrimientos en la ciencia de las plantas, incluidos, entre otros: correlaciones genotipo-fenotipo, identificación de vías de señalización y aclaración de mecanismos de respuesta al estrés; todo esto, se traduce en mejores estrategias de mejoramiento de cultivos dentro de un marco de productividad sostenible para la seguridad alimentaria del mundo.
