es.wedoany.com Noticia: El Instituto de Genética y Biología del Desarrollo de la Academia China de Ciencias anunció en junio de 2026 que, mediante la tecnología de edición de bases, se editó específicamente el gen transportador central OsNramp5, responsable de la absorción de cadmio en el arroz, creando variantes alélicas artificiales superiores. Se descubrió un nuevo mecanismo que reduce específicamente la absorción de cadmio sin afectar la de otros iones metálicos esenciales como el manganeso, resolviendo el dilema de lograr bajo contenido de cadmio y alto rendimiento simultáneamente. Los resultados de la investigación ya se han publicado.
El cadmio no es un elemento necesario para el crecimiento de las plantas, pero al ingresar al cuerpo humano a través del suelo, el arroz y la cadena alimentaria, su consumo prolongado puede causar problemas graves de salud como daño renal, cáncer y osteoporosis. OsNramp5 es una proteína transportadora clave en el arroz responsable de transportar cadmio desde las raíces hasta los tallos, y también transporta iones de manganeso y otros iones metálicos esenciales para el crecimiento vegetal. La eliminación de OsNramp5 puede reducir eficazmente el transporte de cadmio, pero también provoca deficiencias de otros elementos metálicos necesarios, reduciendo significativamente el rendimiento del arroz.
El equipo de investigación, tomando como objetivo el gen OsNramp5 del arroz, utilizó un editor de bases individuales y una estrategia de mutagénesis saturada por edición de bases, diseñando 238 sgRNA y construyendo una biblioteca de mutantes a gran escala para seleccionar variantes alélicas superiores con bajo cadmio, alto manganeso y sin reducción de rendimiento. Se identificó una mutación clave en un sitio específico: la sustitución de isoleucina por treonina en la posición 441 de la proteína OsNramp5 (I441T). El contenido de cadmio en los granos de este mutante disminuyó significativamente; los ensayos de campo mostraron una reducción notable del cadmio en el arroz integral, mientras que el rendimiento y los caracteres agronómicos se mantuvieron sin cambios. La altura de la planta, el número de macollos, el rendimiento por planta y la biomasa del rastrojo no mostraron diferencias significativas con respecto al tipo silvestre, y los niveles de micronutrientes clave como manganeso, zinc y hierro en los granos se mantuvieron estables.
La investigación confirmó además que, además de las funciones conocidas de transporte de cadmio y manganeso, OsNramp5 también tiene la función de transportar zinc. La mutación I441T mejora significativamente su selectividad por el zinc, lo que aumenta la concentración de zinc en las células de las raíces, inhibiendo competitivamente la carga de cadmio hacia el xilema y reduciendo la acumulación de cadmio en los granos. Este mecanismo, sin alterar la expresión, abundancia proteica ni localización subcelular de OsNramp5, y sin debilitar su actividad de transporte de manganeso, logra una reducción precisa del cadmio mediante la remodelación de la selectividad del sustrato, constituyendo una estrategia de cultivo ideal.
Este estudio proporciona una nueva estrategia de cultivo para desarrollar arroz con un contenido de cadmio en los granos significativamente reducido, sin afectar el rendimiento ni los nutrientes beneficiosos, lo que tiene gran importancia para garantizar la seguridad alimentaria.
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