Nuestros amigos los mutantes.

Trabajo realizado por Jesus Praena

Cuando oímos la palabra mutante, muchos pensamos en alguna película o saga, como X-men, con superpoderes asombrosos que otorgan capacidades sólo presentes en la imaginación. Otros sienten una especie de miedo ocasionado por el desconocimiento: de que si es distinto no es natural y, por tanto, no es bueno.

Lo cierto es que la evolución tiene uno de sus pilares en las mutaciones: ya que pueden provocar cambios en algunos genes, proporcionando nuevas funciones en ellos y otorgando características al organismo que son cribadas por la selección natural. De esta forma, las mutaciones son responsables en parte de la gran biodiversidad que puebla nuestro planeta. Por lo tanto, al oír hablar de mutantes, lo primero que debería pasar por nuestra cabeza sería “nuevas posibilidades”. Nuevas posibilidades de descubrir funciones inéditas para genes y conocer su funcionamiento.

Figura 1
Arriba izquierda, grupo de mutantes de X-men. Arriba derecha, figura satírica de la percepción negativa de mutantes por algunos colectivos. Abajo, imagen representativa de la biodiversidad de variedades de tomate.

En este contexto, nunca tuvo significado más puro el término “el conocimiento es poder”, ya que si conocemos qué genes son responsables de producir antioxidantes, podemos derivar la ruta metabólica de las moléculas precursoras hacia ellos, aumentando finalmente su contenido en estas sustancias beneficiosas. O si conocemos qué genes logran que una cosecha tenga mayores rendimientos de producción, podemos de la misma forma seleccionar los más favorables para el agricultor. En el ámbito sanitario, el uso de mutantes nos permite describir los genes implicados en el desarrollo de ciertas enfermedades genéticas o los distintos tipos de cáncer, y por tanto nos brinda la oportunidad de investigar formas de impedir el desarrollo de la enfermedad. En este punto, muy posiblemente al lector se le estén ocurriendo sus propias ideas y aplicaciones que podría tener el uso de mutantes. Gracias a la revolución biotecnológica que estamos viviendo, las posibilidades son infinitas.

Centrándonos más en la biotecnología vegetal, por ser mi campo de estudio, hay diversas formas de obtener mutantes, cada una de ellas con sus ventajas e inconvenientes metodológicos. La que se está llevando a cabo en el grupo de Vicente Moreno (Catedrático de Genética del Departamento de Biotecnología de la Universidad Politécnica de Valencia), al que tengo la suerte de pertenecer y bajo la tutorización de Alejandro Atarés (Profesor contratado doctor UPV), es el basado en la “Mutagénesis insercional”.

Si suponemos nuestro genoma como un gran libro, nuestra información genética estaría escrita en letras, que juntas formarían palabras para finalmente construir frases con varios significados. Las técnicas de mutagénesis clásicas, producen cambios al azar en las letras del libro, de forma que múltiples palabras dejan de tener sentido, haciendo que sea más difícil encontrar el origen de la mutación. La mutagénesis insercional en cambio, introduce una frase con un significado muy específico permitiéndonos rastrear rápidamente en que página y párrafo se encuentra.

Explicándolo de manera más técnica, la frase consistiría en una secuencia conocida (T-DNA) que se introduce en el genoma de una planta. Si esta secuencia se inserta en medio o cerca de un gen, va a alterar su expresión, dándonos la oportunidad única de descubrir su función y cómo afecta ese cambio a la planta. Con este objetivo, se generaron cerca de 7000 líneas de transformación entre especies y variedades de tomate.

Figura 2
Foto de grupo de investigación del IBMCP. Comenzando por la izquierda, Eduardo, Verónica, Andrés, Jesús, Eva, Marybel, Alejandro, Jorge, Nicolás y Eva.

Mi contribución a este proyecto, como el de muchos más antes que yo, consiste en analizar estas líneas, una por una, para identificar si se ha producido algún cambio en la planta como consecuencia de ese T-DNA. En este punto, existen diversos abordajes, porque básicamente no hay dos mutantes iguales, y cada uno es un mundo. Lo que ocurre cuando detectamos un mutante causado por la secuencia que hemos insertado, es que podemos rastrearla en el genoma de tomate utilizando el método conocido como TAIL-PCR, para así identificar los genes cercanos, asociando un fenotipo a una mutación. Lo ilusionante en este tipo de abordajes es que no sabes lo que vas a encontrar. Fue de esta forma como hace 10 años se llegó a la obtención del mutante de tomate “Arlequín”. En el que los sépalos se desarrollan como el fruto, siendo por tanto comestible con unas excelentes propiedades organolépticas.

figura 3
En A variedad normal de tomate, y en B mutante arlequín.

Como dije previamente, con esta clase de experimentos no se conocen los resultados que se van a obtener ni qué abordajes serán necesarios, pero cuando empiezo a analizar cada una de esas 7000 líneas lo hago con la motivación de encontrar mi “arlequín”. Esa pequeña pieza del engranaje de la investigación que contribuya al progreso de la revolución biotecnológica.

3 Comentarios

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JesúsJesús

El T-DNA es una secuencia que contiene varios genes para seleccionar las plantas transformadas, junto con promotores para intensificar la expresión de los genes propios de la planta, que se encuentren flanqueando al T-DNA que le hemos insertado. De esta forma es más probable alterar la expresión génica para que se manifiesten fenotipos mutantes.

Saludos

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