Biotecnología de plantas

Durante siglos la humanidad ha introducido mejoras en las plantas que cultiva a través de la selección y la hibridación (polinización controlada de plantas). La biotecnología vegetal es una extensión de esta tradición con una diferencia: la biotecnología vegetal permite la transferencia de una mayor variedad de información genética de una manera más precisa y controlada mediante la selección de un gen o unos pocos genes deseables.

Las plantas representan un enorme potencial para las aplicaciones de la ingeniería genética. Presentan como ventaja que tienen un alto poder regenerativo, en muchos casos una sola célula puede regenerar la planta completa, y pueden expresar genes de mamíferos, por lo que se pueden utilizar como biorreactores para producir proteínas, carbohidratos o lípidos de origen animal.

La biotecnología de plantas abarca campos muy variados; se comercializan plantas resistentes a enfermedades o plagas, reduciéndose la necesidad del uso de pesticidas agroquímicos; también se han diseñado plantas resistentes a sequías y temperaturas extremas, o aptas para crecer en suelos ácidos y/o salinos, o resistentes a herbicidas, lo que permite eliminar malezas sin afectar el cultivo; además, se ha diseñado variantes con una capacidad mayor para fijar nitrógeno, lo que reduce el uso de fertilizantes. Una de las aplicaciones más demandada de la biotecnología vegetal es la mejora de la calidad nutricional, generando alimentos enriquecidos en aminoácidos, vitaminas, minerales o determinados ácidos grasos. Por último, cabe destacar las modificaciones realizadas para obtener cosechas más tempranas regulando la velocidad de maduración de frutos; esto permite un proceso de postcosecha y transporte de más larga duración sin que lleguen los alimentos al consumidor en estados avanzados de madurez.

Uno de los ejemplos de alimentos modificados genéticamente (gm) que se cultivan hoy en día es la soja resistente a glisofato, el componente activo de un herbicida; esta resistencia permite la utilización del herbicida sin afectar el cultivo, haciendo que se alcancen niveles de productividad mayor. Otro ejemplo es el maíz resistente a glufosinato, componente activo de un herbicida, y a ostrinia nubilabis, un insecto que horada el tallo de la planta destruyéndola.

Las cosechas resistentes a plagas ha sido una de las aplicaciones más exitosas de la ingeniería genética en la agricultura, ya que reducen considerablemente los riesgos y los costes derivados de la utilización de pesticidas. Además, esta tecnología ofrece protección individual a la planta transgénica, biodegradabilidad del compuesto e independencia de las condiciones climáticas en su efectividad.

Hoy en día se conocen más de 40 genes, muchos de ellos de origen bacteriano, que confieren resistencia a insectos. Uno de los más utilizados es la toxina producida por Bacillus thuringiensis; cuando esta bacteria esporula en la superficie de la hoja, produce unos cristales que se convierten en péptidos tóxicos al ser atacados por las proteasas del tracto intestinal de las larvas y orugas; las orugas que ingieren la toxina quedan paralizadas.

La toxina Bt en plantas transgénicas debe expresarse a niveles elevados para proporcionar la protección adecuada contra las plagas. La transformación del gen Bt en el genoma nuclear proporciona bajos niveles de expresión, mientras que la introducción en el genoma de los cloroplastos proporciona niveles altos. Aunque la transfección en el genoma de los cloroplastos es más complicado, se ha conseguido llevar a cabo. Además, presenta la ventaja de que los plastidios se heredan por vía materna; así pues, el trasgen del polen de los cultivos transgénicos no se dispersará a plantas no transgénicas, es decir, no se producirá lo que denomina “contaminación genética” de los cultivos transgénicos a los orgánicos. La especificidad de la toxina Bt contra especies concretas de insectos presenta la ventaja de que los efectos en otros organismos del ecosistema son mínimos.

Se han probados otras proteínas para el empleo como insecticidas, como el inhibidor alfa-amilasa, algunas lectinas, la toxina A de P luminiscens, la enzima colesterol oxidasa, avidina, citocromo P450 oxidasa y UDP-glicosiltransferasa, algunos compuestos volátiles y ARNi. Algunos de ellos son en la actualidad objeto de estudio, mientras que otros se han descartado por producir anormalidades en la planta transgénica o por inducir una respuesta del sistema inmune en los ratones alimentados con estas plantas.

La producción de plantas transgénicas debe cumplir unos requisitos legales nacionales que evalúa, entre otras cosas, la seguridad de los alimentos para el consumo.

Muchos países desarrollados se han opuesto a esta tecnología alegando el rechazo a la manipulación genética; otros, sin embargo, alegan motivos económicos, ya que el esfuerzo económico que se requiere para adquirir estas plantas transgénicas no se ve recompensado.

En los países desarrollados se mira más el aspecto económico que las ventajas que puedan ofrecer estas plantas transgénicas en el medio ambiente. Para que esta tecnología pueda continuar con su desarrollo, se necesitaría un cambio de actitud en el gobierno del país, en las empresas que lo mantienen económicamente y en la población.


C. Medrano Rodríguez


Bibliografía:

Izquierdo M (2001). Ingeniería Genética y transferencia génica. Ed. Pirámide. Madrid

La granja del doctor Frankenstein I. Video-documental. http://documentalesatonline.blogspot.com/2008/02/la-granja-del-drfrankenstein-1-y-22007.html

Gatehouse J. A. (2008) Biotechnological Prospects for Engineering Insect-Resistant Plants. Plant Psichology 146: 881-887

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