La metamorfosis del tomate.

Artículo realizado por Constanza Martín, como parte de la evaluación de la asignatura de comunicación científica, perteneciente al máster de biotecnología molecular y celular de plantas.

¿Qué piensas cuando escuchas la palabra mutante? Probablemente al igual que mi novio y mi compañera de piso piensan en los personajes de X-men. Pues bueno, los mutantes van más allá de una película de ciencia ficción, están entre nosotros y algunos los estamos estudiando. En el laboratorio donde actualmente me encuentro haciendo el trabajo final de máster, estudiamos tomates mutantes (espero no se imaginen un tomate asesino…).

Primero para contextualizar un poco, todo lo que se ve de un ser vivo (fenotipo) es la expresión de información que se encuentra en el ADN, este consiste en una cadena de letras que codifican para un producto específico (como las proteínas). Esta información codificada está organizada en unidades llamadas genes (genoma) y, dependiendo del ambiente, del estado o la edad del ser vivo, se expresarán o decodificarán diferentes genes que tendrán efectos en el funcionamiento, en el desarrollo y serán característicos de cada especie e individuo. En la estructura del ADN hay zonas que no van a codificar ningún producto y que tienen otras funciones como regular la expresión de un gen. Cuando un gen es alterado, ya sea de forma natural o por métodos científicos para inducir una modificación, la región codificante va a cambiar, lo que conlleva una alteración en la función y expresión, esto se verá reflejado en una variación del fenotipo normal.

En el laboratorio, el método que se ha usado para inducir una modificación genética en tomate es mediante “mutagénesis insercional”, esta consiste en la inserción de forma aleatoria en el genoma de una secuencia conocida, que luego nos permitirá rastrear, esta se puede introducir en una secuencia no codificante y no se verá ningún efecto en el fenotipo, pero si se inserta en un gen (zona codificante) o cerca, se va producir una alteración y la planta de tomate presentará un fenotipo mutante que es diferentes del normal y, como sabemos qué secuencia se insertó, el gen quedará etiquetado y será más fácil identificar la modificación. Te preguntarás para qué sirve esto, bueno esto nos permite conocer la función del gen que se está alterando y, al conocer su función, se pueden mejorar plantas para que por ejemplo tengan un mayor rendimiento, o sean tolerantes a plagas y enfermedades o a estreses ambientales como la sequía o altas temperaturas. Sí, las plantas también se estresan y al no moverse deben tener la capacidad de adaptarse y defenderse de las adversidades climáticas, de lo contrario no sobrevive.

La biotecnología vegetal nos da las herramientas para estudiar y analizar estos resultados y que luego puedan ser usados en beneficio de la comunidad y para que las plantas sean capaces de superar diferentes tipos de estrés, muchas veces ocasionados por nosotros mismos. Mi trabajo se enmarca en un proyecto que tiene como objetivo general la identificación y caracterización de nuevos mutantes de tomates, para eso se generaron alrededor de 7000 líneas transformadas, de las cuales, personas que han trabajado antes que yo ya han identificado varios mutantes con diferentes características, algunos que son más pequeños que una planta normal, otros en vez de tener hojas verdes tienen hojas amarillas o blancas, o la forma de las hojas y frutos también se ha visto afectado. Después de observar y describir fenotípicamente al nuevo mutante otro grupo sigue con la identificación del gen que se ha modificado.

Entre las líneas que me designaron, la principal mutación se relaciona con la arquitectura de la planta y es por lo cual seleccioné el título de este post, ya que he observado diferentes formas que puede tomar una planta de tomate solo con la modificación de un gen. Entre estas, hay una que cuando empieza a crecer el tallo se tuerce y una rama pareciera como que se va curvando. Otra línea que tiene un menor crecimiento y otra, que me llama mucho la atención, se ve con un menor desarrollo de hojas y ramificaciones (parte aérea) y al cultivarlo en el laboratorio en condiciones controladas parece que se va a morir, no crece mucho y tampoco tiene raíces muy desarrolladas pero al pasar el tiempo de alguna manera retoma el crecimiento y, aunque no llega a tener la misma apariencia que una planta normal, sí es capaz de mantenerse viva, y al plantarla en invernadero se ve también hay un menor desarrollo de la parte aérea, esto da cuenta de la capacidad de las plantas de vivir a toda costa a pesar de que no sean las más grandes y fuertes.

A la izquierda una planta de tomate normal y a la derecha una mutante, sacada de “A collection of enhancer trap insertional mutants for functional genomics in tomato”, 2017.

Todo esto nos indica que los genes modificados en las líneas mencionadas, están asociados al desarrollo de la parte aérea y que diferentes genes están implicados en distintos aspectos del desarrollo y la forma de las plantas. Al conocer qué gen está relacionado con un fenotipo, se puede aplicar para obtener plantas con diferentes tamaños y que se adapten a diversos espacios y ambientes dependiendo de los requerimientos. Tal como se identifican genes implicados en desarrollo, también se han encontrado genes implicados en respuesta de defensa de las plantas, lo cual es información valiosa que se puede aplicar a diferentes especies de plantas para que sean tolerantes a los cambios drásticos a los que están sometidas.


6 Comentarios

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Ana MariaAna Maria

Super interesante el trabajo. Que bueno se investigue como optimizar condiciones de los alimentos. Ya que el cambio climático, ha variado las condiciones naturales donde se desarrollan las plantas. Felicitaciones, sigan investigando.

Ana MariaAna Maria

Me gusta felicitaciones. Sigan investigando. El cambio climático ha modificado las condiciones naturales de desarrollo de las plantas. Por lo que se necesita investigar nuevas condiciones.

CarlosCarlos

Me gusta. Y tomo conciencia del estrés relacionado con el cambio del clima y su efecto en los vegetales. Felicitaciones y siga investigando.
Carlos

valentinavalentina

me parece interesante como esta manipulación puede afectar la genética de los vegetales esto nos lleva que pueda llevar un efecto a manipular la genética de las personas acercándonos a un futuro en donde se podrá ayudar a las personas desde sus genes esto es enfermedades.
sigan investigando

Estefania LeivaEstefania Leiva

Constanza muchas gracias por tu trabajo. Me ha sido muy fácil de entender, hasta mi sobrino pequeño lo entendió. Es sumamente importante que se investigue sobre genes que hacen mas resistentes a plantas y sobre todas las que son utilizadas como alimento. Ya que estamos en una carrera contra como alimentaremos a las futuras generaciones debido a su crecimiento exponencial y el cambio climático.

Juan Cristóbal De la Jara CaselliJuan Cristóbal De la Jara Caselli

Efectivamente me parece un trabajo muy interesante y valioso para la humanidad. La investigación es fundamental para el desarrollo de los pueblos, nos permite combatir la pobresa en todo el significado de la palabra. Te felicito y deseo que nunca abandones el impulso de investigar, cuando se presenten los fracasos.

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