Jonathan Gressel (nacido el 30 de octubre de 1936 en Cleveland, Ohio ) es un científico agrícola israelí y profesor emérito del Instituto Weizmann de Ciencias en Rehovot, Israel . [2] Gressel es un "firme defensor del uso de técnicas genéticas modernas para mejorar la agricultura", especialmente en países del tercer mundo y en desarrollo como África . [3] En 2010, Gressel recibió el premio civil más importante de Israel, [4] el Premio Israel , por su trabajo en agricultura . [1]
Jonathan Ben Gressel nació el 30 de octubre de 1936 en Cleveland, Ohio, EE. UU., y emigró a Israel con su familia, [2] haciendo aliá en 1950 a la edad de 14 años . [3]
Gressel completó su educación secundaria en Pardes Hanna Agricultural High School en Israel en 1955. Regresó a los Estados Unidos, donde obtuvo su licenciatura en Ciencias Vegetales en la Universidad Estatal de Ohio . Luego asistió a la Universidad de Wisconsin , donde obtuvo su maestría en Botánica (Fisiología Vegetal) en 1957, trabajando con Folke K. Skoog , y su doctorado en 1962 trabajando con LeRoy G. Holm, Eldon H. Newcomb y RH Burris. [1]
Gressel se unió al Instituto Weizmann de Ciencias en Rehovot, Israel, en 1962, trabajando en el departamento de bioquímica. [2] En 1963 se trasladó al Departamento de Genética Vegetal (más tarde el Departamento de Ciencias Vegetales y Ambientales). [1] Durante varios años, ocupó la Cátedra Gilbert de Botton de Ciencias Vegetales. [5] A partir de 2005, se convirtió en profesor emérito del Instituto Weizmann. [1]
Gressel ha editado varias revistas, entre ellas Plant Science y otras en este campo. Ha impartido clases sobre bioseguridad transgénica para la Organización de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial (ONUDI). [2]
Gressel pertenece a la Sociedad Estadounidense de Biólogos de Plantas , la Sociedad Internacional de Ciencias de las Malezas y Sigma Xi . Es miembro honorario de la Sociedad Estadounidense de Ciencias de las Malezas . Se desempeñó como presidente de la Sociedad Internacional de Ciencias de las Malezas de 1997 a 1999. [1]
En 2008, Jonathan Gressel cofundó la empresa TransAlgae. [6]
Dos tercios de los alimentos que consume la población humana provienen de sólo cuatro especies vegetales principales: trigo , arroz , maíz y soja . [7] Históricamente, la dependencia de cultivos genéticamente uniformes ha puesto a la población humana en riesgo de fracasos catastróficos de las cosechas, como la Fracaso Europeo de la Patata y la Gran Hambruna de Irlanda . [8] A lo largo del siglo XX, el fitomejoramiento se ha centrado en aumentar la productividad agrícola, mientras que los pesticidas y herbicidas se han utilizado ampliamente para aumentar los rendimientos. Han surgido preocupaciones sobre la dependencia de los medios químicos para el control de las malezas y la capacidad de las plagas y las malezas de desarrollar resistencia a los pesticidas y herbicidas. [9]
Jonathan Gressel y Lee Segel desarrollaron el primer modelo de simulación para el desarrollo de resistencia a herbicidas, modificándolo y ampliándolo posteriormente. Sus modelos han sido ampliamente utilizados para predecir y estudiar la posible evolución de la resistencia a herbicidas . [10] [11] [12] En 1982, Gressel y Homer LeBaron editaron el primer libro que se publicó sobre resistencia a herbicidas en plantas . [1]
Los primeros modelos de Gressel y Segel son relativamente simples y tienden a predecir resultados pesimistas para la evolución y el manejo de la resistencia. Sus modelos posteriores son más complejos y sugieren una variedad de opciones para manejar la resistencia a los herbicidas. [13] [10] [11] [12] En 1991, Gressel informó una serie de características que tienden a asociarse con las plantas que desarrollan resistencia a los herbicidas: 1) Anuales herbáceas 2) Autofértiles 3) Se encuentran en hábitats agrícolas 4) Colonizadores 5) Alta capacidad reproductiva 6) Variabilidad genética compleja ( fenotipos polimórficos ) [9] [14]
Suponiendo que una variación hereditaria de un rasgo ocurre en una población, la velocidad a la que evoluciona dependerá del modo de herencia de los rasgos y de la intensidad de la selección en la población. La velocidad a la que aparecen individuos naturalmente resistentes en una población varía según la especie de planta. Las aplicaciones persistentes de herbicidas pueden dar lugar a una selección recurrente, lo que produce un cambio en la aptitud media de la población debido a la exposición a los herbicidas. Los individuos resistentes de una población producirán semillas para la siguiente generación, mientras que los no resistentes no vivirán para hacerlo. La presión de selección aumentará la proporción de individuos resistentes en la siguiente generación. La velocidad a la que aparece la resistencia a los herbicidas en una población de malezas dependerá de factores como la frecuencia inicial de individuos resistentes, la cantidad de individuos de una población que reciben tratamiento, el modo de herencia del gen o genes implicados y la naturaleza y el alcance del uso de herbicidas. [9] [15]
Gressel ha estudiado extensamente las prácticas de control de malezas, con especial atención a los países en desarrollo donde los agricultores pueden no tener los recursos para comprar y usar herbicidas costosos. [15] [12] La rotación de herbicidas es un tipo de práctica de manejo que puede retardar la evolución de plantas resistentes a herbicidas. [13] [10] [11] [12] En Molecular biology of weed control (2002) Gressel también revisa posibles enfoques como el desarrollo de especies de plantas que puedan producir sus propios aleloquímicos que maten las malezas y el desarrollo de insectos y patógenos de plantas que puedan actuar como agentes de control biológico al atacar a las malezas resistentes a los herbicidas. [16]
En los últimos años, Gressel se ha centrado en las opciones de control para las malezas parásitas de las raíces Orobanche (jobanche) [17] y Striga (hierba bruja). [18] [19] Estas malezas son particularmente importantes en Oriente Medio y el África subsahariana, donde pueden hacer que los agricultores pierdan la mitad de su rendimiento potencial y causar daños ambientales a largo plazo. Gressel ha desarrollado semillas de maíz resistentes a los herbicidas recubiertas de pesticidas, que ahora están disponibles comercialmente en Kenia y Uganda. [20] [21] [22]
Gressel también es conocido por haber inventado el código de barras biológico. Ha propuesto la creación de un repositorio público universal para rastrear materiales biológicos "biocodificados". Se utilizarían técnicas basadas en PCR ( reacción en cadena de la polimerasa ) para crear, asignar e identificar secuencias de nucleótidos que puedan ser reconocidas por cebadores universales . Hay una variedad de razones para usar códigos de barras biológicos, incluida la protección de organismos patentados, la detección de transgénicos y el seguimiento de la dispersión de materiales genéticos. Gressel sugiere que un sistema de este tipo tendría beneficios para la industria, los reguladores y los contribuyentes. [23] [24]
Otra área de investigación de Gressels se refiere a la evolución de las plantas voluntarias (plantas que germinan en años posteriores, después de que se haya cosechado un cultivo) y las plantas salvajes (derivadas de cultivos que han sido desdomesticados). Comprender los procesos de domesticación y desdomesticación de los cultivos es particularmente importante a medida que los científicos desarrollan y comercializan cultivos transgénicos . En 2005, Gressel editó Crop ferality and volunteerism , el primer libro publicado sobre el tema. [25] [26]
En 2008, Gressel publicó Techos de cristal genéticos: transgenia para la biodiversidad de los cultivos , un análisis cuidadoso, detallado y apasionado de la posible aplicación de las ciencias vegetales, como la biología molecular y la transgenia, a las políticas agrícolas mundiales. En él, analiza las limitaciones y la posible modificación genética de catorce cultivos infrautilizados y describe las formas en que las ciencias vegetales podrían utilizarse para ampliar la biodiversidad, abordar los problemas agrícolas y proteger el medio ambiente. [27]
"Si bien estos capítulos dedicados a cultivos muestran abundantemente el vasto conocimiento de Gressel sobre genética, biología molecular, agronomía y mejoramiento de plantas, su enfoque atrapa al lector con el estilo de una novela de misterio. Cada uno presenta un conjunto de acertijos genéticos o eventos moleculares sorprendentes e inesperados, que al final se resuelven hábilmente con una perspicacia digna de Sherlock Holmes. Aunque sus capítulos están repletos de conocimiento científico y del método científico, son, no obstante, fascinantes para aquellos que pueden sentir la emoción de la exploración científica y la alegría del descubrimiento". [27]
En 2008, Jonathan Gressel cofundó TransAlgae con su hijo, Noam Gressel, y otros. Su objetivo era desarrollar algas modificadas genéticamente para su crecimiento en reactores personalizados para interiores y exteriores que fueran resistentes a la colonización y la toma de posesión por otros tipos de algas y bacterias. Las algas diseñadas genéticamente, junto con su medio óptimo y sistema de crecimiento, podrían especializarse para un socio en particular. Para abordar las limitaciones en la disponibilidad de agua, los sistemas están diseñados para funcionar con agua dulce o agua de mar. En caso de una liberación accidental, las algas fueron diseñadas para morir en unas pocas horas, para evitar su escape a la naturaleza. [6] Las posibles aplicaciones de las algas especializadas incluyen materias primas para biocombustibles , [28] [29] alimento para animales, [30] y administración de medicamentos. [31] Gressel ha solicitado o recibido al menos 21 patentes. [1]
Gressel ha publicado más de 300 artículos en revistas arbitradas y capítulos de libros, y ocho libros. Sus libros Resistencia a los herbicidas en las plantas (1982) [1] y Feralidad y voluntariado en los cultivos (2005) son los primeros que tratan esos temas. [25]