10. Explica el modo en que pueden utilizarse las inserciones genéticas para producir plantas resistentes a los insectos mediante la biotecnología.
Respuestas
Respuesta:
a) Resistencia a insectos.
Los mayores progresos en la obtencion de plantas transgenicas
resistentes a insectos han sido conseguidos a partir de la proteina
insecticida de Bacillus thuringensis. La mayor parte de las cepas de B.
thuringensis son toxicas para larvas de lepidopteros, aunque algunas
lo son para larvas de coleopteros o dipteros. Su toxicidad radica en una
proteina grande (toxina Bt), la cual no es toxica para los insectos
beneficiosos, otros animales u hombres. El modo de accion de esta
proteina parece implicar al nivel de disrupcion del transporte ionico de
membranas. Mediante mutagenesis dirigida se ha conseguido mejorar unas
100 veces la eficacia de la proteina Bt en tabaco, partiendo de la
hipotesis de que la secuencia adaptada de un procarionte Gram-positivo
podria no ser la mas adecuada para su expresion en el genoma
eucariotico de la planta. Otras moleculas con actividad insecticida
provienen del reino vegetal. Son los inhibidores de enzimas (inhibidores
de proteasas, e inhibidores de alfa-amilasas), lectinas, y proteinas
similares a las lectinas (arcelina). El primer gen de origen vegetal
transferido con exito a otra especie vegetal fue el inhibidor de
tripsina del guisante forrajero en tabaco. Esta proteina es eficaz
contra varias plagas de campo y de almacen que incluyen lepidopteros,
coleopteros y ortopteros, y se ha transferido con exito a tomate y
patata. Los inhibidores proteicos de alfa-amilasas, abundantes en las
semillas de muchas plantas, parecen proteger del ataque de algunos
insectos, pero estan aun en una fase temprana de su estudio. Lo mismo
ocurre con las lectinas y proteinas similares. Ultimamente se viene
ensayando el cruzamiento entre plantas transgenicas portadoras de
distintos genes insecticidas (p. ejem. inhibidor de tripsina x lectina)
con el fin de comprobar el efecto combinado de ambos agentes en las
plantas de la descendencia. Aunque los efectos de los agentes
insecticidas no son sinergicos, los resultados parecen ser alentadores.
b) Control de malas hierbas.
La manipulacion genetica de la tolerancia a herbicidas representa una
alternativa para conferir selectividad y aumentar la seguridad de los
cultivos frente a tales compuestos. La investigacion se ha centrado
prioritariamente en aquellos herbicidas con alta actividad, baja
toxicidad, escasa movilidad en los suelos, biodegradacion rapida y
amplio espectro de accion. En la manipulacion genetica de la
tolerancia a herbicidas se han adoptado tres estrategias: (i) alterar el
nivel de expresion del enzima diana para el herbicida, (ii) alterar el
lugar de accion de herbicida (iii) incorporar un gen que detoxifique al
herbicida. Las fuentes de genes de resistencia a herbicidas son
principalmente bacterias (spp. de los generos Rhizobium, Escherichia,
Chlamydomonas, Aerobacter, Salmonella, Streptomyces ), cloroplastos (de
la sp. Amaranthus hybridus ), levaduras, y mutantes celulares de plantas
(tabaco, petunia, zanahoria, Arabidopsis thaliana, Corydalis
sempervirens).
c) Resistencia a enfermedades.
Se ha conseguido resistencia significativa al virus del mosaico del
tabaco (VMT) en plantas transgenicas mediante la expresion del gen de la
proteina de la cubierta del virus, en un proceso que se ha denominado
Rproteccion mediada por la proteina de la cubiertaS. Este abordaje
produce resultados similares en tomate, tabaco y patata contra un amplio
espectro de patogenos como el virus del mosaico de la alfalfa, el virus
del mosaico del pepino, y los virus X e Y de la patata. El mecanismo de
proteccion parece implicar la interferencia del producto del gen con las
particulas virales desnudas antes de la traduccion y replicacion del
virus. Plantas transgenicas que portan el gen de la proteina de la
cubierta del VMT han sido evaluadas en invernaderos y campos de pruebas,
habiendo mostrado alta resistencia a la infeccion virica. Otro metodo
de proteccion es la introduccion de copias de DNA-c del llamado ARN
satelite en plantas cultivadas.