Los inoculantes que fijan nitrógeno también pueden emitirlo como gas de efecto invernadero. El proyecto identificó los genes responsables y obtuvo cepas que reducen esa emisión hasta en dos órdenes de magnitud.
El óxido nitroso es uno de los gases de efecto invernadero más potentes y se origina en buena medida en procesos microbianos del ciclo del nitrógeno en los suelos agrícolas. Los inoculantes, un bioinsumo que América Latina y el Caribe emplea masivamente en soja y alfalfa para fijar nitrógeno y reducir el uso de fertilizantes, forman parte de esa microbiología del suelo. La caracterización genómica de los inoculantes comerciales y regionales mostró algo que no estaba en el diagnóstico previo: la mayoría posee genes de desnitrificación asociados a la producción de óxido nitroso y carece de los genes que permitirían reducirlo. Es decir que una tecnología pensada para bajar el impacto ambiental puede estar contribuyendo a él.
Mejorando la genética de los inoculantes tradicionales
El proyecto reunió a instituciones de Argentina, Brasil, Chile, Colombia, España y Uruguay para mejorar el desempeño ambiental de los inoculantes sin resignar su eficacia agronómica. El trabajo partió de secuenciar y analizar los genomas de los inoculantes comerciales y regionales más utilizados en la región, lo que permitió priorizar los de soja y alfalfa como blancos de mejoramiento. Sobre esa base se obtuvieron mutantes espontáneas y, en una segunda etapa, cepas editadas mediante CRISPR/Cas9 en genes clave de la vía de desnitrificación, en particular napA y napC, asociados a la actividad nitrato reductasa. Cada cepa mejorada se evaluó después por su comportamiento agronómico.
La estrategia interviene sobre la ruta metabólica por la que la bacteria transforma el nitrógeno en óxido nitroso. Al introducir sustituciones puntuales en genes como napA, la cepa pierde actividad nitrato reductasa y deja de emitir, conservando su capacidad de nodular y de fijar nitrógeno. Como la edición no incorpora material genético de otra especie, el producto resultante no es un transgénico: la Comisión Nacional Asesora de Biotecnología Agropecuaria de Argentina resolvió que uno de los inoculantes editados en el proyecto no contiene una nueva combinación de material genético y puede considerarse material no regulado. Esa resolución es tan relevante como el resultado biológico, porque define la vía por la que estos bioinsumos pueden llegar al mercado, y sentó un precedente para el desarrollo de inoculantes editados en la región.
"Este proyecto demuestra que CRISPR puede utilizarse de forma creativa para modificar microorganismos más allá del laboratorio, en sistemas relevantes para las emisiones de gases de efecto invernadero y la agricultura comercial"— Dra. Jennifer Doudna, Premio Nobel de Química 2020 y creadora de CRISPR (17/06/2026)
Prácticas AgronómicasAplicadaTecnológicaLas cepas mejoradas redujeron la emisión de óxido nitroso en aproximadamente dos órdenes de magnitud en rizobios de alfalfa y cerca de un 90 % en rizobios de soja editados en napA. Entre los clones de soja editados mediante CRISPR/Cas9, el 36 % mostró una reducción marcada de la actividad nitrato reductasa. La mejora ambiental no se pagó con rendimiento: en alfalfa las mutantes de baja emisión conservaron productividad y nodulación equivalentes al inoculante comercial, y en soja cepas como GR5 y MGD1 mejoraron el contenido de nitrógeno y la tolerancia al glifosato. Se obtuvieron más de 50 cepas tolerantes a glifosato, se amplió el uso de cinco microorganismos beneficiosos a nuevos cultivos y se publicaron 20 artículos con referato.
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