Bacterias que ayudan a plantas para combatir hongos

A partir del dominio de las técnicas agrícolas, hace aproximadamente nueve mil años, el ser humano modificó su forma de estar en el mundo y trocó su economía de recolección y caza por una basada en la agricultura y la ganadería. Así fue como se modificó la homeostasis natural y el aparente equilibrio original fue colocado patas para arriba. La naturaleza se desnaturalizó y comenzaron a desarrollarse nuevas prácticas que, con el tiempo, conformaron un sistema de percepciones y valores que otorgaron un matiz distinto a las dinámicas sociales: la cultura.

Sin embargo, en el 2017, la ciencia -eminente producto cultural- todavía no logra desentrañar todos los misterios de la naturaleza. Sin ir más lejos, el suelo continúa siendo una caja negra llena de incógnitas; un escenario compuesto tanto por microorganismos benéficos como por ejemplares patógenos cuya extinción o reproducción es difícil de identificar a ciencia cierta. En este diálogo, el Dr. Claudio Valverde explica cómo se produce la asociación de organismos de especies diferentes (denominada “simbiosis”) y describe de qué manera su equipo estudia bacterias desde el Laboratorio de Bioquímica, Microbiología e Interacciones Biológicas en el Suelo (LBMIBS) de la Universidad Nacional de Quilmes (UNQ).

 

-¿Cómo actúan las bacterias que usted investiga?
-Son microorganismos que están en el suelo y que manifiestan preferencias por las raíces de las plantas. Ambos grupos obtienen beneficios, mientras las bacterias obtienen protección y consiguen nutrirse, los cultivos también se llevan su parte. Desarrollan una simbiosis muy interesante, por ello, nuestro desafío es advertir -a partir de las herramientas provistas por la biología molecular- de qué manera podemos aprovechar esos fenómenos naturales para lograr potenciarlos de forma dirigida y evitar efectos negativos.

-¿Piensa en el desarrollo de aplicaciones para mejorar los cultivos?
-Ese es nuestro horizonte. El objetivo es concluir los estudios básicos sobre los recursos biológicos para poder desarrollar productos útiles. En la actualidad, nuestros esfuerzos se concentran en trabajar con bacterias no modificadas genéticamente -“silvestres”- que exhiben capacidades para contrarrestar los efectos nocivos de los hongos: patógenos vegetales que, habitualmente, se combaten con pesticidas.

-Ello es importante en pos de reducir la utilización de químicos.
-Si lo que se pretende es reducir el nivel de químicos en la tierra, se debe intentar compensar el equilibrio natural con herramientas biológicas.

-Es decir, que las bacterias ayudan a las plantas contra los efectos de los hongos. Ahora bien, ¿cómo se investigan las bacterias?
-Son microorganismos que están en todos lados y asumen una diversidad muy importante, tanto que existen muchísimas más bacterias que animales. De este modo, para trabajar con una especie en particular, es necesario seleccionarla con tal precisión que luego nos permita multiplicarla en una cantidad suficiente como para poder estudiarla.

-¿Se refiere al proceso de “aislamiento”?
-Sí. Ese constituye el primer paso. Es necesario dirigirse a las fuentes en las que sospechamos que estará la bacteria y, mediante la aplicación de métodos de microbiología clásicos, extraer una población de individuos únicos e iguales. Una vez que la muestra está en el laboratorio, se conserva en un sistema capaz de mantenerla genéticamente idéntica e inalterada durante mucho tiempo. Se ingresa en un freezer a bajas temperaturas (aproximadamente a unos 80° bajo cero) con el objetivo de guardarla en un reservorio seguro.

-¿Y luego?
-Luego hay que multiplicarla. Observamos sus actividades y las características que asumen a partir del examen de sus comportamientos colectivos al interior de la población. En el caso de nuestro trabajo, nos interesa saber si las bacterias son capaces de inhibir la multiplicación de hongos que causan enfermedades. Entonces, ubicamos a los hongos y a las bacterias en un espacio compartido en el que ambos pueden multiplicarse. Si los hongos detienen su crecimiento es porque las bacterias están actuando. Ello, más tarde, se puede cuantificar y demostrar estadísticamente.

-¿Y la genética cuándo ingresa?
-Hacia el final del examen, cuando evaluamos cuáles son las razones (es decir, los genes) que determinan los comportamientos de las bacterias siempre que están en presencia de hongos. Aquí, es necesario preguntarse si el microorganismo en cuestión ya fue estudiado por alguien y si realiza acciones conocidas o desconocidas. Existen “vacíos” que podemos ocupar mediante investigaciones novedosas, me refiero tanto al descubrimiento de una nueva molécula como a la producción de un antibiótico. Conocer las bases genéticas da herramientas para plantear una modificación que permita aumentar o controlar la producción de la molécula. En relación a la generación de bacterias genéticamente modificadas, nuestro laboratorio estuvo involucrado en el desarrollo de modificaciones genéticas para permitir analizar la localización en el tejido de las plantas de una bacteria para ser utilizada como fertilizante biológico en trigo y en maíz. El producto originado en un proyecto liderado en el INTA Castelar, no está liberado comercialmente pero sí fue aprobado el inicio de ensayos a campo por la Comisión Nacional de Biotecnología.

 

:: En 1995, Claudio Valverde se graduó de bioquímico en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad Nacional de La Plata. Luego, realizó un doctorado para estudiar la simbiosis entre un arbusto nativo de la Patagonia y bacterias (del género Frankia) fijadoras de nitrógeno. Con el cambio de siglo llegó a la Universidad Nacional de Quilmes de la mano de Luis Wall, pues, se constituía la carrera de Biotecnología y el objetivo era encender los motores de un área que requería de investigadores jóvenes y virtuosos. Obtuvo una beca post-doctoral en el Département de Microbiologie Fondamentale de la Université de Lausanne (Suiza) y se especializó en genética y regulación del control biológico vegetal. En la actualidad, se desempeña como Profesor Titular de la UNQ e Investigador Independiente del Conicet.