Europa atraviesa un momento decisivo para el futuro de su agricultura: la Unión Europea se encuentra en la fase final de debate del reglamento que determinará el marco de uso de las Nuevas Técnicas Genómicas (NGTs por sus siglas en inglés). Uno de los puntos en debate es el criterio que se considerará para clasificar una planta desarrollada mediante NGTs equivalente a una planta obtenida mediante mejora convencional. El texto en discusión establece que las plantas NGT de Categoría 1 (NGT1) podrán considerarse equivalentes a las pantas convencionales si presentan hasta 20 inserciones, cada una de no más de 20 pares de bases, y hasta 20 deleciones de cualquier tamaño. En este contexto, consideramos pertinente difundir este artículo publicado recientemente en la revista Plant Physiology titulado “Beautiful and delicious mutants: The origins, fates, and benefits of molecular sequence variation in plant evolution and breeding”. Este artículo pone de relieve el papel esencial de las mutaciones en la generación de variabilidad genética.  

Las mutaciones son cambios en las secuencias de ADN que son comunes en todos los organismos vivos, impulsan la variación fenotípica y reflejan cambios hereditarios en la secuencia a lo largo del tiempo. A lo largo de la historia, los seres humanos han aprovechado las mutaciones para la mejora de los cultivos. Las mutaciones que impulsan la evolución vegetal y la selección pueden ocurrir espontáneamente durante la replicación del ADN o bien como resultado de la exposición a factores ambientales como la radiación. Alternativamente, las mutaciones pueden ser introducidas artificialmente mediante métodos como la mutagénesis química o la edición genómica. Independientemente de cómo ocurra una mutación, la variación fenotípica resultante puede ser seleccionada en función de rasgos específicos que otorgan ventajas en ciertas condiciones. En el mejoramiento vegetal, la selección dirigida busca promover alelos que mejoren los rasgos agrícolas (p. ej., cambios en la altura de la planta, calidad nutricional y rendimiento) y eliminar aquellos que confieren características negativas. Estos rasgos pueden incluir atributos relacionados con la aptitud (p. ej., rendimiento, biomasa y tamaño de la semilla), pero también características que reducen la aptitud reproductiva fuera del contexto agrícola (p. ej., pérdida de la dehiscencia natural de las semillas).  

Dentro de los genomas vegetales, las mutaciones varían en escala desde cambios en un solo nucleótido hasta reordenamientos estructurales de intervalos de secuencia mayores (deleciones, inversiones o transposiciones), e incluso la duplicación de genomas completos. La gran variedad de mutaciones en los genomas vegetales permite la expresión de una amplia gama de características físicas, contribuyendo a la gran diversidad de formas, colores, sabores y perfiles nutricionales de los frutos disponibles en los sistemas alimentarios, y facilitando la rápida evolución en respuesta a la selección ambiental. 

La variación genética generada por mutaciones se presenta en múltiples escalas, por ejemplo: 

• Mutaciones puntuales: cambios en un solo par de bases. Ejemplos clásicos incluyen la transición C→T que permitió seleccionar almendras dulces a partir de almendras amargas (Prunus dulcis). Estas mutaciones mínimas pueden tener impactos fenotípicos significativos y duraderos. 

• Variantes estructurales: cambios mayores a 50 pares de bases, incluyendo inserciones, deleciones, translocaciones e inversiones. Por ejemplo, la forma plana del melocotón discoide (Prunus persica) es consecuencia de una inversión de 1,7 Mb que altera la expresión del gen PpOFP1, mientras que, en maíz, una inserción de retrotransposón cambió la arquitectura de la planta para producir mazorcas grandes y compactas. 

• Variación de presencia/ausencia de genes (PAV): algunas variedades presentan genes ausentes en otras. En vid, el cultivar Tannat posee casi 2.000 genes exclusivos que influyen en la producción de polifenoles y el color intenso del vino, demostrando cómo la variación estructural puede determinar rasgos de alta relevancia comercial. 

• Duplicaciones completas de genoma (poliploidía): el trigo, la caña de azúcar y la patata son ejemplos de cultivos poliploides que han ganado tamaño, robustez y capacidad adaptativa, beneficiando tanto a la evolución como a la agricultura moderna. La poliploidía está presente en alrededor del 35 % de las especies actuales de plantas con flor y ha sido clave en la adaptación a cambios ambientales. 

Otro ejemplo del dinamismo de los genomas vegetales, son los elementos transponibles (TEs) transposones o “genes saltarines”, suelen medir entre 100 pb y 10 kb de longitud, estas secuencias pueden cambiar de posición en el genoma y pueden alterar la expresión de genes al modificar regiones promotoras, regiones no traducidas e intrones, o pueden interrumpir la función de un gen si se insertan en regiones codificantes. Estos TEs están presentes en frecuencias relativamente altas en muchos genomas vegetales, con estimaciones que van desde un 20 % del contenido genómico en naranjas, melones y fresas, hasta más del 80 % en maíz, cebada, trigo y girasol. La naturaleza dinámica, transitoria y compleja de los TEs desafía la idea de que las mutaciones deben ser estables para ser útiles y seguras en la agricultura. Existen numerosos ejemplos de inserciones naturales de TEs que confieren características valiosas en cultivos alimentarios. Un ejemplo del efecto de los TEs es la domesticación del maíz a partir del teosinte, en este caso un retrotransposón se insertó en un elemento regulador aumentando la expresión del gen tb1 (factor de transcripción TCP) lo que redujo la ramificación axilar y redirigió más recursos al desarrollo de espigas y mazorcas. Este cambio permitió que el maíz evolucionara hacia plantas con una o dos mazorcas grandes por tallo lo que posibilitó densidades de siembra más altas y sentó las bases de la producción industrial actual. 

Estos ejemplos muestran que mutaciones de distinta magnitud pueden producir resultados funcionalmente equivalentes, lo que nos hace cuestionar la lógica de límites estrictos de tamaño y número de inserciones en la propuesta regulatoria europea. 

Edición génica: precisión y eficiencia 

La edición génica permite localizar mutaciones en regiones específicas del genoma, replicando los beneficios de mutaciones naturales o inducidas mientras minimiza efectos secundarios. A diferencia de la mutagénesis aleatoria, que depende del azar y requiere evaluar miles de plantas, la edición dirigida concentra la variación donde hay mayor probabilidad de éxito, optimiza recursos y acorta tiempos de selección. 

Los cultivos derivados de mutagénesis espontánea o inducida se han consumido y cultivado de manera segura durante décadas, sin producción de compuestos tóxicos novedosos. La edición génica genera tipos de variación equivalentes y, con las mismas prácticas de evaluación y selección, garantiza la seguridad de los cultivos, cumpliendo estándares históricos de consumo y producción agrícola. 

La propuesta europea que limita las inserciones a 20 pares de bases plantea un desafío regulatorio que podría restringir la adopción de herramientas de edición precisas. Desde un punto de vista científico, el tamaño de la mutación no determina necesariamente su impacto fenotípico ni su seguridad; tanto mutaciones grandes como pequeñas han contribuido de manera exitosa a la mejora vegetal. 

La domesticación, diversificación y selección de cultivos ha requerido el esfuerzo colectivo de millones de personas durante milenios. La integración de mutaciones espontáneas e inducidas transformó plantas de bajo rendimiento en cultivos productivos, seguros y nutritivos. La edición génica amplía esta tradición, permitiendo introducir alelos beneficiosos de manera precisa y eficiente, fortaleciendo la resiliencia frente al cambio climático, la seguridad alimentaria y la sostenibilidad ambiental. 

En este momento crítico, la regulación de las NTGs en la UE debe reconocer la historia, la ciencia y la seguridad de la mejora vegetal para permitir que herramientas modernas potencien la agricultura europea sin restricciones arbitrarias, asegurando alimentos más nutritivos, adaptables y sostenibles para el futuro. 

Puedes leer este interesante artículo en el siguiente link: Beautiful and delicious mutants: The origins, fates, and benefits of molecular sequence variation in plant evolution and breeding | Plant Physiology | Oxford Academic