PlanTECC, investigación especializada en plantas y microorganismos

En un esfuerzo por conjuntar el trabajo científico y tecnológico especializado en plantas, cultivos vegetales y microorganismos que responda a las necesidades del sector agrícola y alimentario, el Centro de Investigación en Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional (IPN) Unidad Irapuato, el Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco, A.C. (Ciatej) y la Escuela Nacional de Estudios Superiores (ENES) Unidad León, de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) se integraron en el Laboratorio Nacional PlanTECC.

Ubicado en el Cinvestav Unidad Irapuato, Guanajuato, el Laboratorio Nacional PlanTECC, desarrolla investigación enfocada a la caracterización y  mejoramiento genético de especies vegetales y microbianas, además de ofrecer servicios en el ámbito biotecnológico para la evaluación de plantas bajo condiciones controladas.

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, el investigador del PlanTECC especializado en ingeniería genética por parte del Cinvestav Unidad Irapuato, Axel Tiessen Favier, detalló las líneas de investigación que se desarrollan en este laboratorio nacional, su infraestructura así como los servicios que ofrece al sector agrícola de todo el país.

“El PlanTECC es un laboratorio que fue aprobado el año pasado por el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt). Surgió de la alianza entre el Civestav Irapuato, la ENES de León y el Ciatej que está ubicado en Zapopán, Jalisco. Tenemos en común que somos instituciones orientadas a la evaluación de plantas bajo condiciones controladas. En el Cinvestav Irapuato ya dábamos algunos servicios en proteómica, microscopía, cromatografía, cultivo de plantas in vitro y metabolómica, pero no estaban plenamente organizados, sino que fueron surgiendo según las demandas de los profesores y  los usuarios”.

Respecto a los servicios que proporciona el PlanTECC,  Axel Tiessen Favier indicó que este laboratorio nacional busca atender las necesidades del sector agrícola y alimentario en lo que se refiere a plantas y cultivos vegetales, a través de laboratorios especializados en diversas áreas como: microscopía para el estudio de interacciones biológicas; diagnóstico fitopatológico; desarrollo de protocolos de cultivo in vitro; localización de macromoléculas in situ; además de caracterización de materiales biológicos por cromatografía, para el análisis cualitativo y cuantitativo de metabolitos de plantas además de un laboratorio de identificación de proteínas, o proteómica.

“Pero no solo especies como el maíz (Zea mays), avena (Hordeum), chile (Capsicum), fresa (Fragaria), tabaco (Nicotiana tabacum), amaranto (Amaranthus), frijol (Phaseolus), o agave (Agave americana) que usamos como alimentos, sino también de organismos que interaccionan con plantas, como micorrizas, hongos y bacterias fijadoras de nitrógeno (N)”.

El investigador del Cinvestav Irapuato destacó que el PlanTECC cuenta también con la capacidad de clonar genes y  generar plantas genéticamente modificadas, a través de laboratorios especializados e invernaderos de bioseguridad.

“A algunas plantas se les insertan genes para mutarlas o para que expresen una cierta proteína, en algunos casos para darles mayor resistencia a insectos, herbicidas o virus, principalmente en proyectos de investigación”.

Puntualizó que en el sector agrícola existe un interés en especial por variedades vegetales que se puedan multiplicar por cultivo in vitro, que es una de las líneas de investigación y desarrollo tecnológico de este laboratorio nacional.

“La ventaja del cultivo in vitro es que se pueden clonar plantas idénticas, libres de virus, bacterias y sin patógenos, lo que le ofrece garantías y beneficios al agricultor. Podemos también hacer la evaluación de los efectos de plaguicidas y pesticidas que se utilizan en el área agrícola. Tenemos la capacidad de hacer diversos análisis fenómicos y metabolómicos, con equipos de espectometría de masas y cromatógrafos. A su vez, hemos tenido acercamientos de empresas semilleras que se interesan en nuevas variedades vegetales y también le hemos dado servicio a empresas del área de los alimentos orgánicos y de otros investigadores, tanto del Cinvestav como de otras instituciones”.

Tiessen Favier sostuvo que uno de los servicios que tiene más demanda de investigadores externos es el de identificación de proteínas, que se realiza en laboratorio de proteómica a través de geles de dos dimensones y el análisis por espectometría de masas.

“Los equipos de masas también los utilizan los investigadores del PlanTECC para otro tipo de estudios, como análisis metabolómicos que les solicitan empresas de plaguicidas o agroquímicos, interesadas en conocer y evaluar los efectos de sus productos en las plantas”.

Respecto a las instalaciones del laboratorio nacional PlanTECC, el investigador del Cinvestav Irapuato destacó que cuentan con una diversidad invernaderos recubiertos con diferentes materiales, como vidrio, policarbonato o plásticos, así como campos a cielo abierto y cámaras de crecimiento con condiciones asépticas y cerradas. Toda esta infraestructura les permite crecer las plantas bajo diferentes condiciones, evaluando la interacción con otros microorganismos, y así establecer el vínculo entre el fenotipo y el genotipo, diferenciando el grado de impacto por el ambiente.

“Entre nuestra infraestructura para crecer plantas, podemos destacar el invernadero de bioseguridad que no hay muchos en México con esas condiciones: tiene exclusas y una trampa de polen que impide la salida de material y de polen transgénico. Otra instalación importante e única es la cámara de crecimiento MAC 750, que es una de las más grandes, mejor equipadas y controladas en todo el país. Esta tiene recicurlación interna de aire con trampa para esporas y polvo, lo que permite crecer plantas libres de patógenos, usando condiciones de temperatura humedad mucho más controladas que los invernaderos comerciales.

Destacó que se manejan diferentes fotoperiodos e intensidades lúminicas usando lámparas LED de diferente longitud de onda, lo que permite hacer experimentos con plantas creciendo bajo condiciones controladas con luces rojas, amarillas, blancas o azules.

El investigador del PlanTECC especializado en ingeniería genética indicó que la cámara de crecimiento, diseñada para realizar estudios de respuesta al ambiente de plantas y semillas, permite además mantener las condiciones controladas que requieren las plantas durante todo el año.

“Aquí podemos ver los efectos en el fenotipo de las plantas, por ejemplo, si  producen alcaloides o azúcares y en qué medida. Podemos variar la intensidad de la luz y la duración del fotoperiodo ya sea 8 horas o 16 horas y obviamente el control de la temperatura y humedad, para que las plantas crezcan realmente con las mismas condiciones en cualquier época del año. Los fotoperiodos y temperaturas son muy diferentes en febrero, mayo, septiembre o diciembre. Eso nos generaba ciertas variaciones en los experimentos de los estudiantes cuando usan los invernaderos normales. Con la cámara Mac750 tenemos las mismas condiciones todo el año”.

Fuente: CONACYT.