Introducció a les plantes transgèniques

Del treball de la Marta Llaudó Pascual i l’Andrea Jiménez Sanchis, estudiants a l’UAB

 

QUÈ SÓN?

Una planta transgènica és aquella a la qual se li ha introduït un fragment de DNA que no és propi, és a dir, que pertany a un altre organisme. Aquestes plantes representen un dels principals avanços de l’enginyeria genètica, i suposen una gran millora en l’obtenció de plantes amb una sèrie de característiques desitjades.

COM S’OBTENEN?

Les plantes transgèniques neixen arran del descobriment de l’Agrobacterium tumefaciens, un bacteri que infecta les plantes (sobretot dicotiledònies) i els hi provoca l’aparició de protuberàncies tumorals. L’Agrobacterium tumefaciens per fer això disposa d’un megaplasmidi Ti que conté un segment, el T-DNA, que serà transferit a la planta. En aquest segment es troben els gens oncògens, així com els gens que codifiquen per al catabolisme de les opines (que són uns composts específics que el bacteri utilitza com a font de carboni i nitrogen).

Aquest plasmidi es divideix en 4 regions. Una d’elles és el T-DNA, i una altra important és la regió vir, que s’encarrega de la transferència i incorporació del T-DNA en la planta. Aquesta transferència és possible gràcies a les seqüències del extrems del T-DNA, que són reconegudes per les endonucleases (o enzims de restricció).

Les endonucleases reconeixen diferents seqüències del T-DNA, de manera que després els diversos segments tallats es poden unir amb la DNA ligasa, encara que tinguin diferent origen.

Tot això s’ha aprofitat per a crear dos tipus de mecanismes pels quals introduïm gens del nostre interès en les plantes mitjançant aquest bacteri.

– Sistemes cis o integratiu: el plasmidi s’ha desarmat, és a dir, els gens oncògens s’han tret o s’han substituït per un vector, sense modificar les seqüències dels extrems. Nosaltres inserim un vector clon amb els gens d’interès entre aquestes seqüències, de tal forma que aquests gens constituiran el nou T-DNA que serà transferit a la planta.

– Sistemes trans o binaris: en aquests sistemes, s’aprofita el fet de què la regió vir i les seqüències dels extrems del T-DNA no cal que estiguin en el mateix plasmidi per a què es dugui a terme la infecció i incorporació del gen d’interès en el genoma de les cèl·lules vegetals.

Després d’ambdós mecanismes d’incorporació del DNA, les cèl·lules modificades s’han d’aïllar i regenerar per obtenir un organisme transgènic complet. Com a vectors, també es pot utilitzar Agrobacterium rhizogenes, i alguns tipus de virus.

Per obtenir una major eficàcia en plantes monocotiledònies, s’han desenvolupat mètodes de transformació directa. Alguns d’ells són:

– L’estimulació química o elèctrica( ambdues es duen a terme utilitzant protoplasts):

▪ La estimulació química: s’afegeixen composts químics en el medi de cultiu que estimulen la endocitosi del plasmidi vector.

▪ La estimulació elèctrica o ELECTROPORACIÓ: consisteix en induir la formació de porus transitoris a la membrana cel·lular per mitjà de polsos d’alt voltatge de corrent continua, que faciliten la incorporació del DNA aliè.

– Microprojectils de alta velocitat: consisteix en disparar partícules d’or o tungstè d’aproximadament 1 µm, que tenen aglomerat el DNA. Aquests tirs es produeixen mitjançant pressió d’Heli o descarrega elèctrica, i permeten travessar parets cel·lular i membranes.

Altres mecanismes de menor eficiència són: la microinjecció, la electroforesi, i l’abrasió amb fibres de carbur de silici.

PERQUÈ EN VOLEM?

Els propòsits pels quals es creen plantes transgèniques poden ser molt diversos; però bàsicament tenen com a últim objectiu l’augment de la productivitat. Alguns exemples són: fer plantes més resistents a l’atac d’insectes, retardar la senescència dels seus fruits, que incorporin una major quantitat de vitamines o nutrients diversos.

També n’han sorgit alguns recentment que tenen una finalitat més sanitària i/o dirigida a la resolució de problemes nutricionals del tercer món.

POLÈMICA

Arran de les investigacions amb productes transgènics, han sorgit diferents punts de vista. Tot i que encara no s’ha pogut demostrar que els transgènics siguin perjudicials per a la salut humana o per al medi ambient, molta gent desconfia o critica sobre la possible aparició d’efectes secundaris a llarg termini. Preocupen esdeveniments com poden ser el sorgiment d’al·lèrgies o la incorporació d’aquests gens a altres organismes, fet que podria provocar per una part, una disminució de la diversitat ecològica i per l’altra, l’aflorament d’espècies no desitjades amb una gran resistència.