Tradicionalmente, los acuicultores han mejorado sus poblaciones de peces mediante la cría selectiva, seleccionando y seleccionando los mejores peces para transmitir sus buenos genes. Pero este proceso es lento, especialmente si la heredabilidad del rasgo deseado en la población en selección es baja.
Afortunadamente, la edición genética ha entrado en escena, para acelerar la mejora genética a una velocidad vertiginosa. La incorporación de la edición genética puede ayudar a identificar genes específicos relacionados a rasgos de interés comercial y tiene el potencial de mejoras genéticas mediante la fijación de los alelos deseados.
Una revisión científica publicada por científicos de la James Cook University, profundiza en cómo los científicos están utilizando la edición de genes para acelerar la acuicultura al apuntar a genes específicos vinculados a rasgos deseables como la reproducción y desarrollo, pigmentación, crecimiento y resistencia a las enfermedades.
Edición genética
Existen dos tipos de tecnologías de modificación genética: transferencia de genes y la edición de genes. La primera involucra la producción de peces modificados genéticamente mediante la transferencia de genes usando la microinyección. Por su parte, la edición del genoma se basa en la inserción, eliminación o reemplazo de genes dentro del genoma.
Los autores del estudio definen a la edición del genoma como “la modificación intencional del genoma de un organismo, que a menudo resulta en una inserción, eliminación o reemplazo dentro de cualquier región del genoma”.
Pero aquí está la verdadera magia: la edición genética nos permite “reparar rápidamente genes deseables” en el genoma del pez. Esto significa que la mejora genética se produce en generaciones, no en décadas, lo que nos acerca a un futuro en el que las especies acuícolas cuenten con los rasgos deseados por el acuicultor y el consumidor.
Las principales herramientas empleados en la edición genética y que se han adaptado para su uso en la acuicultura incluyen a: las nucleasas con dedos de zinc (ZFN), las nucleasas efectoras similares a activadores de la transcripción (TALEN) y las repeticiones palindrómicas agrupadas regularmente interespaciadas (CRISPR).
Áreas de aplicación de la edición genética en la acuicultura
Reproducción y desarrollo
Los científicos reportan que varios estudios han utilizado las tecnologías de edición de genes para identificar los genes funcionales que influyen en los sistemas neuroendocrinos y endocrinos que regulan la reproducción.
El control de la reproducción en la acuicultura puede proveer numerosos beneficios comerciales. Por ejemplo, la producción de poblaciones monosexo para obtener tamaños uniformes, rápido crecimiento e inducir a la esterilidad.
Asimismo, la edición genética puede aumentar la fertilidad y la producción de óvulos, asegurando que a nuestras piscifactorías no les falten semillas.
Pigmentación
La pigmentación no solo afecta la coloración del cuerpo de los organismos acuáticos, también la coloración de la carne, que tiene implicaciones directas en la elección del consumidor.
La edición genética puede modificar los genes de pigmentación, produciendo peces con colores llamativos y que respondan a las necesidades de los consumidores.
Crecimiento
La tasa de crecimiento es el rasgo más deseado por los acuicultores, debido a que permite alcanzar la producción en menor tiempo. Los científicos están utilizando la edición de genes para ajustar los genes relacionados con el crecimiento, lo que lleva a que los peces crezcan más rápido.
Resistencia a las enfermedades
La edición genética se puede utilizar para construir una fortaleza interna contra las enfermedades, creando peces que son naturalmente más resistentes a patógenos dañinos, reduciendo la dependencia de los antibióticos y manteniendo saludables a nuestras poblaciones de peces.
Estudios recientes se han enfocado en el uso de la edición del genes para facilitar el desarrollo de incremento de la resistencia a las enfermedades en las poblaciones de reproductores, debido a que facilitan la transferencia de estos rasgos a la descendencia.
Aplicación en la industria acuícola
La incorporación de la edición genética dentro de la industria de la acuacultura tiene el potencial de obtener mejoras genéticas a través de la rápida fijación de los alelos deseados mediante la incorporación de los alelos favorables. Este proceso elimina años de crianza selectiva para mejorar los rasgos comerciales deseados.
El estudio reporta que varias start-ups vienen incorporando el uso de la edición del genoma dentro la industria de la acuicultura. Sin embargo, advierte que se debe tener varias consideraciones antes de incorporarlos.
Principales desafíos
De acuerdo con el estudio, la incorporación de la edición del genoma tiene el potencial de cambiar la industria acuícola. No obstante, existen algunos obstáculos que se deben superar.
La utilización de las tecnologías genéticas dentro de los programas de crianza selectiva depende de las regulaciones, y de los aspectos políticos, sociales y económicos, especialmente en los países de medianos y bajos ingresos. Algunos investigadores han propuesto protocolos para la evaluación del uso de la edición del genoma en la acuicultura.
Conclusión
Si bien la edición de genes en la acuicultura aún se encuentra en su fase de investigación, su incorporación a los programas de mejoramiento apenas está comenzando. Los científicos están desarrollando activamente métodos para integrar perfectamente las ediciones genéticas en la producción pesquera. ¡Pero la aceptación es clave! La reciente aprobación del pescado editado genéticamente en ciertos mercados marca un importante paso adelante en la aceptación tanto regulatoria como pública.
En conclusión, la edición genética tiene el potencial de revolucionar la acuicultura al desbloquear los secretos de las características deseables y acelerar la mejora genética. Combinando esta tecnología con otras herramientas de última generación y priorizando el desarrollo responsable, podemos crear una revolución en la industria acuícola, garantizando un futuro próspero para los acuicultores.
Contacto
Megan N. Moran
Centre for Sustainable Tropical Fisheries, College of Science and Engineering
James Cook University
Townsville, QLD, Australia.
Email: megan.moran@jcu.edu.au
Referencia (acceso abierto)
Moran MN, Jones DB, Jensen SA, Marcoli R, Jerry DR. Optimising commercial traits through gene editing in aquaculture: Strategies for accelerating genetic improvement. Rev Aquac. 2023; 1-33. doi:10.1111/raq.12889
