Los daños producidos por malezas destruyen casi el 10% de los cultivos a nivel mundial y, para evitarlo los agricultores utilizan herbicidas. Como los agroquímicos son tóxicos también para muchas especies vegetales, los mejoradores de plantas desarrollaron cultivos resistentes a éstos compuestos.

Muchas veces escuchamos debates acalorados sobre si las plantas transgénicas son realmente necesarias, si no lo son, hay quienes las consideran organismos “artificiales” que violan las leyes de la naturaleza e infinidad de opiniones.

¿Qué son realmente los cultivos transgénicos? ¿Cómo y para qué los crean?

Las plantas transgénicas son organismos con inserciones de genes de otro ser vivo. Es decir, en el ADN de la planta se incorporó material genético proveniente de otro individuo.

A nivel mundial, los daños producidos por malezas destruyen casi el 10% de los cultivos, y para evitarlo los agricultores utilizan herbicidas, con el consiguiente gasto económico y contaminación de aguas y suelos en casos de malas prácticas agrícolas.

El generar plantas resistentes a estos compuestos mejora esta situación, y para lograrlo se transfieren vectores que transportan genes de resistencia a herbicidas. Un ejemplo es la soja resistente al glifosato que fue el primer cultivo transgénico con impacto agronómico, utilizado por primera vez en Estados Unidos en 1995.

Aquí es donde comienza el trabajo de un mejorador vegetal, quien busca reunir una particular combinación de genes en individuos de una especie con la finalidad de lograr un cultivo de mayor calidad y/o productividad.

¿Cómo se realiza una transferencia de genes?

• Primero se identifica el fragmento con el gen de interés (por ej. una porción de ADN de una bacteria resistente a un herbicida) y se corta esa sección con proteínas llamadas “enzimas de restricción”.
• Luego, éste fragmento ya cortado, se inserta en el ADN de un elemento que tenga la capacidad de autorreplicarse (multiplicarse por sí mismo), como por ej. un plásmido bacteriano.
• El ADN del plásmido tiene que ser cortado con la misma enzima de restricción con la que se cortó el fragmento de interés para que puedan ser unidos covalentemente por otra enzima llamada “ligasa”. Hasta acá sería como una especie de “cortar y pegar” el gen de interés en otro ADN que permita multiplicarlo.
• La bacteria que posee el plásmido con el gen insertado, al replicarse (dividirse) duplicará las moléculas recombinantes (clonadas).
• Los clones que llevan el gen o secuencia de interés son seleccionados.

¿Cómo sé cuáles bacterias adquirieron la resistencia al herbicida?

Podría por ejemplo, someter a todos los individuos que utilicé a altas dosis del herbicida. Las que sean resistentes sobrevivirán y serán los elegidos para mejorar continuar el mejoramiento.

Métodos de inserción de los genes a la planta

Existen muchos métodos probados y exitosos de transferencia de genes a plantas, pero por una cuestión de practicidad sólo los dos más usados serán mencionados.

Antes cabe resaltar que, el transgen puede ir acompañado de otro “gen de selección” (por ejemplo, resistencia a un antibiótico) que permitirá saber cuál planta adoptó el gen al ser expuesta a una dosis letal del antibiótico.

Método de transformación vegetal mediado por agrobacterium

La bacteria, agrobacterium tumefaciens, causa una enfermedad llamada agalla de corona, que se caracteriza por la presencia tumores o agallas en las plantas. Ésta zona afectada se convierte en la zona más expuesta a infecciones por bacterias del suelo.

El mecanismo de generación del tumor está controlado por genes codificados en un plasmido, el plasmido ti, que contiene la bacteria.

Cuando la bacteria infecta la planta, una parte del plasmido bacteriano ingresa a la celula vegetal y se inserta en el ADN de la planta. Mientras la otra parte la molécula es la encargada de la transferencia del mismo a la celula vegetal.

En resumen el plasmido ti contiene:

• ADN-t, transferido a la celula de la planta.
• Genes vir, que dirigen el proceso de infección.

Ante la evidente ventaja de usar la bacteria como mecanismo de transporte de un gen a la celula de la planta, se utiliza la misma como método de inserción. Entonces antes de la infección se elimina la parte inductora de tumores del ADN-t y, entonces el transgen es insertado en el ADN-t que lo lleva a la planta. También se incorpora el previamente mencionado “gen de selección”.

A partir de entonces se selecciona la planta que haya adquirido en su ADN el gen de interés mediante distintos procesos de selección y luego es dejada en “regeneración” para posteriormente ser utilizada.

Transformación por bombardeo

Otra técnica, aunque más costosa es la que utiliza el cañon génico. Éste aparato dispara proyectiles con ADN del gen que se desea incorporar contra el tejido de la planta.

El proyectil está compuesto de una membrana transportadora (macroproyectil) y una alícuota de macropartículas de oro o tungsteno (microproyectil), recubiertas del ADN que se desea transferir.

Se bombardea el tejido seleccionado y luego se realiza el proceso de regeneración.