Plantas Transgénicas

Plantas Transgénicas:

1. Definición de plantas transgénicas:

Las plantas transgénicas, cultivos GMs o en un contexto más general, los OGMs, son aquellos organismos en los que se han introducido genes que proceden de otras especies o en los que se ha modificado la expresión de sus propios genes, incorporándosele o no ácido desoxirribonucleico (DNA) de otras especies.

La planta transgénica contiene uno o más genes que han sido insertados en forma artificial en lugar de que la planta los adquiera mediante la polinización. La secuencia génica insertada (llamada el transgen) puede provenir de otra planta no emparentada o de una especie por completo diferente: por ejemplo, el maíz Bt, que produce su propio insecticida, contiene un gen de una bacteria. Las plantas que tienen transgenes a menudo son llamadas genéticamente modificadas o cultivos GM, si bien en realidad todos los cultivos han sido genéticamente modificados con respecto a su estado silvestre original mediante la domesticación, la selección y el mejoramiento controlado a través de períodos prolongados.

2. ¿Por qué plantas transgénicas?

La producción de plantas transgénicas permite modificar el aspecto de los frutos y las verduras, de decidir su época de maduración, modificar su valor nutritivo, hacerlos resistente a los herbicidas, a los suelos pobres ó ingratos, a las enfermedades. Desearíamos también crear plantas capaces de producir anticuerpos y vacunas.

• totipotencia de las Células.

En el reino vegetal, cualquier célula puede dar origen a toda la planta. Para cultivar las células ahora conocemos medios diferentes. Para hacerlas multiplicarse poseemos citoquininas vegetales.

Aspectos parciales con el objetivo final de estas plantas:

Aumentar el rendimiento:

• Mejora de productividad, aumentando la capacidad productiva potencial de los individuos.

• Mejora de resistencia, obteniendo genotipos resistentes a plagas, enfermedades y condiciones ambientales adversas.

• Mejora de características agronómicas, obteniendo nuevos genotipos que se adaptan mejor a las exigencias y aplicación de la mecanización de la agricultura.

Aumentar la calidad:

• Mejora de calidad, atendiendo, por ejemplo, al valor nutritivo de los productos vegetales obtenidos.

• Extender el área de explotación, adaptando las variedades de las especies ya cultivadas a nuevas zonas geográficas con características climáticas o edafológicas extremas.

• Domesticar nuevas especies, transformando a especies silvestres en cultivadas con utilidad y rentabilidad para el hombre.

Los métodos convencionales de la Mejora han sido los cruzamientos y la selección complementados en ocasiones con técnicas citogenéticas y de mutagénesis artificial. Sin embargo, mediada la década de los ochenta se inició la aplicación de la ingeniería genética molecular en la Mejora mediante la utilización de plantas transgénicas.

La ingeniería genética molecular ha sido considerada como una poderosa herramienta adicional para la agricultura, ya que en 1983 se demostró por primera vez que era posible transferir un gen extraño al cromosoma de las células vegetales de plantas intactas, siendo así plantas transgénicas, por que se les introdujo un nuevo gen que constituye parte de su genoma. Este nuevo gen les confiere una característica que antes no poseían, la que puede ser transmitida a las generaciones siguientes.

Esta técnica se ha refinado y constantemente se perfecciona, para permitir trabajar en distintos grupos y lograr una transformación más estable. Es posible hoy introducir en una planta genes provenientes no sólo de otras plantas, sino de cualquier otro organismo, virus, bacteria, animal o levadura.

3. Sistemas de transformación de plantas:

Hoy en día existen tres técnicas que permiten obtener plantas transgénicas:

• Transformación de protoplastos.

• Transformación biolística (o bombardeo de microproyectiles)

• Transformación mediante Agrobacterium tumefaciens.

El uso de cada técnica viene condicionado por el tipo de planta, ya que no siempre se han conseguido éxitos con los tres sistemas. Cada técnica se ha desarrollado con sistemas modelo, es decir con especies de plantas en las que las condiciones de manipulación y regeneración están bien establecidas, y para cada nueva especie es necesario establecer empíricamente las condiciones más efectivas y el mejor método de transformación.

 Transformación de protoplastos:

La célula vegetal a la que se le quitó la pared lleva el nombre de protoplasma. Para separar las células, se utilizan medios físicos. Luego, para quitar la pared de las células, se utilizan enzimas como el celulasa y el pectinasa. Por ejemplo, se pueden obtener protoplastos petunia a partir de hojas, mediante la retirada de la epidermis (medio físico) y el tratamiento con celulasas y pectinasas (enzimas) en medio isotónico.

Los protoplasmas así liberados son puestos en suspensión en un medio de cultivo. Los protoplastos se mantienen en un medio de cultivo y se adiciona el gen o el plásmido que se ha de transferir. Para conseguir la penetración de este ADN es necesaria la permeabilización de la membrana, que se lleva a cabo mediante distintos procesos:

a. Electroporación: Se aplican descargas eléctricas que hacen poros en las membranas de los protoplasmas. El ADN del medio penetra por estos hoyos.

b. Tratamiento con polietilenglicol para desestabilizar la membrana de los protoplasmas.

c. La utilización de liposomas.

d. Los métodos al calcio.

Los protoplasmas son multiplicados en condiciones que permiten regenerar la planta. Las plantas nacidas de protoplasmas recombinados son seleccionadas. La planta que incorporó un gen de resistencia a un herbicida es seleccionada en un medio que contiene este herbicida.

 Transformación biolística:

Se denomina biolística o bio-balística a la introducción de DNA en células mediante la aceleración (disparo) de proyectiles de muy pequeño tamaño (microproyectiles). Generalmente los microproyectiles tienen alredededor de una micra (10-6 m) de diámetro, y son de un material inerte (oro o tungsteno). Los microproyectiles se pueden recubrir de DNA, y se pueden acelerar mediante pólvora, una descarga eléctrica, o utilizando gases a presión (por ejemplo helio comprimido). De esta forma se puede introducir DNA en prácticamente cualquier tejido de cualquier especie vegetal.

No obstante, el proceso tiene una desventaja, la falta de control sobre la integración del gen en el genoma

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