Członek wydziału New University of Delaware, Jesus Beltran, dorastał w małym miasteczku w Kolumbii. Zawsze fascynowała go natura i rolnictwo. Południowoamerykańskie miasteczko zależało od plantacji kawy, owoców i warzyw, które napędzały zatrudnienie i lokalną gospodarkę. Spędzanie przerw szkolnych na farmach rozpaliło fascynację Beltrana istotami żywymi, co prawdopodobnie wpłynęło na jego decyzję o studiowaniu biologii.

W miarę rozwoju swojej kariery Beltran zdał sobie sprawę z wagi i braku dostępu wielu osób do owoców i warzyw w niektórych regionach świata. Na początku swojej kariery Beltran odbywał staż w International Center for Tropical Agriculture. Pracował nad poprawą zawartości prowitaminy A w roślinach manioku, aby ludzie żyjący w tropikach mogli mieć do niej dostęp.

„To problem globalny” – powiedział Beltran, adiunkt biologii roślin i syntetycznej na Wydziale Nauk o Roślinach i Glebie Uniwersytetu Delaware. „W wielu populacjach występuje niedobór tej witaminy. A niedobór ten powoduje choroby”.

Beltran interesuje się wszystkim, co dotyczy inżynierii roślin. Jako członek wydziału, wykorzystuje wiedzę i pasję, które rozwinął dla rolnictwa swojego rodzinnego miasta, do różnych rodzajów roślin.

Ulepszanie roślin wymaga głębokiego zrozumienia ich funkcjonowania, a to złożony proces.

Podczas swojego doktoratu w USA Beltran badał mechanizm działania nowego enzymu karotenoidowego z kukurydzy, który obecnie jest kandydatem do inżynierii metabolicznej.

„Wierzę, że połączenie badań podstawowych i stosowanych ostatecznie będzie napędzać innowacje i wspierać biogospodarkę w zrównoważony sposób” — powiedział Beltran. „Rozumiejąc, w jaki sposób rośliny regulują szlaki metaboliczne, możemy lepiej przygotować się do uczynienia upraw bardziej odżywczymi i odpornymi”.

Beltran dołączył do UD College of Agriculture and Natural Resources w lipcu 2023 r. Zagłębia się w genetykę, która sprawia, że ​​rośliny zachowują się w określony sposób. Uczy studentów podstaw ewolucji roślin, a także koncepcji inżynierii genetycznej roślin.

„Myślę, że studenci są pod wrażeniem, gdy uświadamiają sobie, że rośliny można przeprogramować” — powiedział Beltran — „że możemy udoskonalić rośliny dla dobra ludzi i dla dobra środowiska”.

Rośliny mają trudności z przetrwaniem drastycznych zmian w środowisku, od dużych wahań temperatury po powodzie i susze. Beltran powiedział jednak, że istnieje rozwiązanie: zmodyfikować nasiona o pewnych cechach, które pomogą roślinom tolerować całą gamę wyzwań narzuconych przez zmiany klimatyczne.

„Jeśli nie ma wystarczającej ilości wody, rośliny muszą przetworzyć te informacje i zmienić funkcję swoich genów, komórek i szlaków biochemicznych, aby tolerować ten stres” – powiedział Beltran. „Próbujemy wykorzystać narzędzia biologii syntetycznej roślin, abyśmy mogli konstruować moduły, które już istnieją w roślinach, lub konstruować nowe moduły, abyśmy mogli zapewnić roślinom nowe możliwości”

Beltran powiedział, że ostatecznie wprowadzenie tych zmian daje roślinom większą szansę na przetrwanie czynników stresogennych.

Cel końcowy? Stworzyć nasiona, które są majstrami do wszystkiego.

„Im więcej cech uda nam się wytworzyć w jednej roślinie, tym lepiej” – powiedział Beltran.

Beltran, który prowadzi swoje laboratorium w Delaware Biotechnology Institute na kampusie STAR, projektuje „obwody ekspresji genów”, które są zasadniczo impulsami, które mogą kontrolować zachowania komórek. Gdy te obwody zostaną włączone do roślin, zmieniają zachowanie roślin w sposób, jakiego chce Beltran. Delaware Biotechnology Institute zapewnia mu najnowocześniejsze laboratoria i sprzęt, których potrzebuje do projektowania biologii roślin.

„W tym roku utworzyliśmy nasze laboratorium w Ammon Pinizzotto Biopharmaceutical Innovation Center (nazywanym AP-BIO) i zainicjowaliśmy współpracę” — powiedział Beltran. „Jestem podekscytowany, że mogę być częścią wybitnego Department of Plant and Soil Sciences i nie mogę się doczekać, aby przyczynić się do jego dalszego wzrostu i głębokiego wpływu na nasze społeczności. Delaware ma silną gospodarkę rolną, dlatego jesteśmy tutaj, aby rozwijać innowacyjne rozwiązania”.

W ostatnim semestrze Beltran uczył studentów studiów licencjackich Botany II (PLSC 201), ucząc ich o różnorodności roślin i o tym, jak różne rośliny ewoluują. Jesienią z radością uczy Plant Synthetic Biology (PLSC 467) zarówno studentów studiów licencjackich, jak i magisterskich. Studenci zapisujący się na kurs oparty na wykładach dowiedzą się wszystkiego o inżynierii genetycznej, aby rozwiązywać problemy z roślinami.

„Kurs zapewnia studentom teoretyczne ramy, które będą przydatne, gdy będą próbowali określić przyszłe kariery” — powiedział Beltran. „Branża rolnicza poszukuje rozwiązań biotechnologicznych. Ten kurs może postawić ich w sytuacji, w której będą mogli omówić te zaawansowane technologicznie projekty”.