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Europa[Top]
El 1 de mayo de 2009 se inauguró el nuevo Centro de Biotecnología y Genómica de Plantas en el Parque Científico y Tecnológico de la Universidad Politécnica de Madrid. Está dedicado a la investigación avanzada para mejorar el conocimiento de las plantas y los microorganismos con ellas asociados para aumentar la eficiencia de la producción agrícola. Javier Uceda, rector de la Universidad Politécnica de Madrid, afirma que este centro «permitirá abordar de forma pluridisciplinar gran parte de las cuestiones que plantea la biotecnología vegetal, además de ser un centro de excelencia en la formación de recursos humanos en programas de posgrado, másteres y doctorados de calidad». El CBGP estructurará su actividad en tres áreas: biología del desarrollo vegetal, interacciones planta-microorganismos y genómica funcional. El centro investigará la adaptación de las plantas a distintas condiciones, como la salinidad del suelo, y mecanismos de defensa contra diferentes patógenos. http://www2.upm.es/portal/site/institucional/menuitem.fa77d63875fa4490b99bfa04dffb46a8/?vgnextoid=14f6cc06cc6e0210VgnVCM10000009c7648aRCRD [Top]
La Universidad de Aberystwyth obtiene una subvención del Gobierno británico para secuenciar el genoma del ballico
El Consejo de Investigaciones Biológicas y Biotecnológicas del Reino Unido (BBSRC) ha concedido una subvención cifrada en 1,6 millones de libras (1,83 millones de euros) a los investigadores de la Universidad de Aberystwyth que trabajan en el mapa físico del genoma del ballico perenne. El ballico es la hierba cultivada más común en el Reino Unido y es un importante componente de pastizales, céspedes, parques y tepes para campos deportivos. El proyecto también está financiado por Germinal Holdings, Syngenta y ViaLactia Biosciences. «El mapa físico del genoma del ballico contribuirá al desarrollo de nuevas hierbas que puedan resolver problemas de sostenibilidad y prestaciones en las condiciones del cambio climático», afirma Ian Armstead, investigador de la Universidad de Aberystwyth. «Además, favorecerá un mayor conocimiento de las semejanzas y diferencias existentes entre los genomas de las especies de gramíneas y cereales relacionadas, como el trigo, la avena y la cebada, de la que depende la seguridad alimentaria de todos nosotros. http://www.aber.ac.uk/aberonline/en/archive/2009/05/au7209/ Global[Top]
Científicos del Instituto Internacional de Agricultura Tropical (IITA) y del Departamento de Agricultura de Estados Unidos han ideado una estrategia que podría reducir de forma significativa la contaminación del maíz africano por aflatoxinas. Las aflatoxinas están entre los carcinógenos más potentes conocidos por el hombre. Son producidas por algunas especies del hongo Aspergillus —en particular el A. flavus— en los cacahuetes, la yuca, el ñame y el maíz. Las aflatoxinas cuestan a la agricultura africana unos 450 millones de dólares anuales, ya que el mercado global rechaza productos agrícolas que excedan determinados niveles admisibles de contaminación. El IITA ha ideado una estrategia por la que se utilizan cepas de Aspergillus flavus atoxígeno como agentes de biocontrol capaces de competir con los hongos productores de aflatoxinas. «Manipular la composición de las comunidades fúngicas —en este caso, sustituyendo los productores de aflatoxinas por sus parientes no productores de forma que los primeros sean menos comunes— es un sistema viable para reducir la contaminación por aflatoxinas en todos los cultivos de una zona determinada», afirma Ranajit Bandyopadhyay, científico del IITA. Las pruebas de campo que se han realizado en varios sitios de Nigeria utilizando la estrategia de biocontrol han logrado reducir la contaminación del maíz por aflatoxinas entre un 50% y un 99%. Según Bandyopadhyay, esta estrategia también puede utilizarse para reducir los niveles de aflatoxinas en otros cultivos. [Top]
La enfermedad del marchitamiento por xanthomonas de la banana (BXW) representa una grave amenaza para la subsistencia de millones de productores de banana de la región africana de los Grandes Lagos. El BXW, que es provocado por la bacteria Xanthomonas campestris, apareció por primera vez en Etiopía hace 40 años y afectó al ensete, un pariente lejano del banano. Después apareció en Uganda en 2001 y desde entonces ha aparecido en grandes países productores de bananas como Burundi, Kenia, Tanzania y la República Democrática del Congo. El patógeno se propaga velozmente y mata a las plantas con rapidez. Según los científicos, el impacto del BXW es extremo, ya que causa la muerte de la planta madre que de otro modo contribuiría a los ciclos de producción de brotes. Los bananos con BXW presentan diversos síntomas, como amarilleo y marchitamiento de las hojas, maduración irregular y prematura del fruto, exudado amarillo pálido de superficies cortadas, podredumbre y posteriormente muerte de la planta. Se considera que la modificación genética es una manera de controlar esta enfermedad, por ser una opción económica y rápida, Investigadores del Instituto Internacional de Agricultura Tropical (IITA) radicado en Nigeria, en colaboración con varias instituciones de investigación internacionales, estudian actualmente cómo mejorar la resistencia de distintas variedades de banana al ataque del BXW. Han identificado varios genes de posible resistencia al BXW. La Academia Sinica, radicada en Taiwán, ha otorgado al IITA una licencia exenta de royalties para utilizar el gen pflp de resistencia a la enfermedad obtenido del pimiento para desarrollar bananas resistentes al BXW en el África subsahariana. http://dx.doi.org/10.1094/PDIS-93-5-0440 [Top]
«Los programas de mejoramiento participativo y de mejoramiento orientado al cliente deben elegir variedades adaptadas al entorno local como progenitoras, ya que con ello se garantiza la conservación de los genes de las razas puras y se aumenta la probabilidad de éxito del programa». Esta es la conclusión de un artículo publicado en la revista Field Crops Research. El estudio comenzó a principios de la década de 1990, cuando un alumno de la Universidad de Bangor (Reino Unido) comenzó a trabajar en el desarrollo de tres variedades de arroz aptas para plantar en las tierras altas de Nepal. Bhuwon Sthapit, actualmente un científico de alto nivel de Bioversity International, ha trabajado en estrecha colaboración con los agricultores para marcar los objetivos de su programa y decidir qué variedades elegir entre los numerosos cruces que se producirían. Estas variedades encontraron amplia aceptación y, en 2004, en el 60% de las tierras incluidas en el estudio de Sthapit se plantaba al menos una de las tres variedades de arroz elegidas, mientras que el 40% restante se destinaba a las variedades tradicionales. Un equipo internacional de investigadores de Bangor y Nepal valoraron la diversidad genética de la zona mediante un análisis de ADN de tres variedades de mejoramiento orientado al cliente (COB, por sus siglas en inglés), una selección aleatoria de razas puras y un grupo de control de variedades modernas. Se determinó que si se adoptaban las variedades COB, aumentaría la diversidad debido a la presencia de alelos parentales de alto rendimiento que anteriormente no existían en la zona. Además, se preservaban las razas puras, ya que sus alelos se transferían a las variedades modernas. [Top]
Brazil, China y la India son tres de los países del mundo que encabezan emergentes núcleos biotecnológicos capaces de rivalizar con los de Estados Unidos. Así se pone de manifiesto en un artículo publicado en Genetic Engineering and Biotechnology News basado en entrevistas con líderes del sector biotecnológico. En Brasil, Belo Horizonte, São Paulo y Río de Janeiro son los tres principales núcleos emergentes donde la mayor parte de la actividad está centrada en la agrobiotecnología. La República Popular de China ha declarado como prioritario el desarrollo de una pujante industria biotecnológica y se han construido varios parques biotecnológicos. Shanghai y Beijing acogen las mayores agrupaciones de empresas biotecnológicas. Por su parte, la India tiene previsto contar con 27 parques biotecnológicos en dos o tres años, gracias a la colaboración del sector público y del sector privado. http://www.genengnews.com/articles/chitem.aspx?aid=2883 [Top]
El hongo Puccinia triticina, causante de la temida roya de la hoja del trigo, no es un enemigo fácil. La roya de la hoja es la enfermedad del trigo más extendida por todo el mundo. Los informes indican que la infección puede causar pérdidas de hasta el 20%. En Kansas, por ejemplo, los productores de trigo perdieron unos 50 millones de bushels por una epidemia de roya de la hoja ocurrida hace tres años. Las cepas emergentes de Puccinia son una creciente amenaza para los cultivos de trigo en el sur de Estados Unidos. La lucha contra este hongo se basa fundamentalmente en la resistencia de las variedades. Se han identificado más de 60 genes para luchar contra el hongo Puccinia. Pero este patógeno es genéticamente tan diverso y se adapta tan rápido que la mayoría de los genes de resistencia del trigo se vuelven ineficaces en pocos años. Gracias al esfuerzo de los investigadores del Servicio de Investigación Agrícola del Departamento de Agricultura de Estados Unidos (ARS-USDA), los científicos se han armado con información para combatir este hongo. James Kolmer y sus colegas han completado un análisis genético exhaustivo de las cepas emergentes de P. triticina recopiladas en un reciente estudio de las principales áreas de producción triguera de Norteamérica. Según ellos, el hongo se encuentra en cinco grupos genéticamente distintos en Estados Unidos y el 90% de la población total pertenece a dos de estos grupos que tienen una amplia distribución. Los grupos genéticos presentan distinta capacidad de defensa contra los genes de resistencia. Este estudio ayudará a los científicos a vigilar las tendencias de virulencia del Puccinia y a encontrar información sobre sus pautas de migración. [Top]
Jacques Diouf, Director General de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), y Bill Gates, co-presidente de la Fundación Bill y Melinda Gates, se reunieron en Roma a principios de semana para hablar del papel que puede desempeñar el desarrollo agrícola para luchar contra el hambre y la pobreza en el mundo. La FAO reconoce que la agricultura proporcionará alimentos a tres mil millones de habitantes adicionales que tendrá nuestro planeta en 2050. Gates y Diouf también hablaron de los retos que tiene la agricultura a largo plazo, como el impacto de la crisis económica global para los países pobres. La Fundación Gates, que es la mayor fundación privada del mundo, puso en marcha un programa de desarrollo agrícola en 2006 para ayudar a los pequeños agricultores a superar el hambre y la pobreza. La Fundación ha otorgado a la FAO 5,6 millones de dólares para promover el desarrollo agrícola en 17 países del África subsahariana. La FAO colabora con varias instituciones dentro de la ejecución de las subvenciones otorgadas a la Alianza para una Revolución Verde en África (AGRA) en su trabajo con los pequeños agricultores y con la Universidad de Cornell para el desarrollo de variedades de trigo resistentes a la roya. [Top]
Los grupos del trigo sincronizarán la introducción de la biotecnología en Estados Unidos, Canadá y Australia
Las organizaciones que representan al sector triguero de Estados Unidos, Canadá y Australia han declarado su intención de sincronizar la comercialización de eventos biotecnológicos en el trigo para alterar el mercado lo menos posible. En una declaración, los grupos trigueros destacan la importancia del trigo para el suministro alimentario, las tendencias de lento crecimiento del rendimiento y la falta de inversión pública y privada en la investigación del trigo. También señalan que la biotecnología podría ser un «componente importante» para resolver los principales problemas que sufre la industria. Las organizaciones estadounidenses están representadas por la Asociación Nacional de Productores de Trigo, Asociados del Trigo de EE.UU. y la Asociación de Molineros Norteamericanos. Los signatarios canadienses son los Productores de Grano de Canadá, la Asociación de Productores de Trigo de Canadá Occidental y la Comisión de Productores de Trigo de Invierno de Alberta. Los representantes de Australia fueron el Consejo del Grano de Australia, la Asociación de Productores de Grano y la Asociación de Pastoreo de Australia Occidental. [Top]
La Agencia Canadiense de Inspección Alimentaria (CFIA) y el Ministerio de Salud de Canadá (HC) han autorizado la soja transgénica con alto contenido de ácido oleico producida por Pioneer Hi-Bred para su cultivo y uso como pienso y alimento en Canadá. Según Pioneer, el aceite de su soja transgénica contiene alrededor de un 80% de ácido oleico. Los aceites que contienen mayor cantidad de ácido oleico son más estables en las frituras y en las elaboraciones alimentarias. El aceite de soja alto en ácido oleico también es adecuado para aplicaciones industriales, en las que representa una opción sostenible a los productos derivados del petróleo. El aceite obtenido de la soja transgénica podría demostrarse beneficioso para la salud humana, ya que el aceite de soja alto en ácido oleico elimina la necesidad de hidrogenación, con lo que se obtienen alimentos con cantidades insignificantes de grasas trans. Paul Schickler, presidente de Pioneer Hi-Bred, ha declarado: «Estamos viendo notables resultados en las pruebas de campo de las sojas con el evento alto en ácido oleico y un fuerte interés de las empresas alimentarias que buscan un nuevo aceite con cualidades nutricionales y características de rendimiento mejoradas». Actualmente, el evento de la soja alta en ácido oleico está en fase de revisión por el Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA). [Top]
Un exhaustivo estudio realizado por Graham Brookes y Peter Barfoot de la empresa británica PG Economics Ltd, titulado «Los cultivos MG: impactos socioeconómicos y ambientales globales, 1996-2007», revela que «la biotecnología ha supuesto beneficios económicos y ambientales gracias a la combinación de sus avances técnicos intrínsecos y al papel de la tecnología en el fomento y evolución de prácticas agrícolas más rentables y compatibles con el medio ambiente». El estudio analiza los efectos económicos a nivel de explotación, los efectos sobre la producción, el impacto ambiental de los cambios en el uso de insecticidas y herbicidas, y la contribución a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). [Top]
Dos proyectos genómicos de la Universidad de Guelph han recibido 3,2 millones de dólares canadienses de la provincia de Ontario. El grueso de la financiación se destinará a un proyecto para desarrollar variedades de maíz que consumen menos fertilizante y agua. Steven Rothstein y sus colegas del Departamento de Biología Molecular y Celular localizarán los genes que regulan la absorción de nutrientes a fin de mejorar la eficiencia de absorción y utilización de nitrógeno en las plantas. «Los fertilizantes nitrogenados son uno de los insumos que representan un mayor coste para los agricultores y una fuente muy importante de contaminación en la agricultura», señala Rothstein. El proyecto también está financiado por Syngenta. El Instituto de Biodiversidad de Ontario (BIO), radicado en la Universidad de Guelph, también recibirá fondos para financiar un proyecto de avance tecnológico para analizar la biodiversidad en las muestras ambientales por medio de técnicas de secuenciación de ADN de última generación. BIO dirige un proyecto internacional que pretende registrar los códigos de barras del ADN de más de medio millón de especies vegetales y animales en un plazo de cinco años. [Top]
Brent Denny, graduado en botánica, y Paul Guy, Catedrático Adjunto de la Universidad de Otago (Nueva Zelanda), han finalizado el estudio de los fitovirus de los pastos de trébol blanco de South Island. En la revista Australasian Plant Pathology señalan que este es el primer estudio de los pastos de South Island en casi 50 años. Canterbury, Otago y Southland representan casi el 50% de las tierras de cultivo y pastoreo de Nueva Zelanda y el trébol blanco en particular proporciona alimento al ganado, fija el nitrógeno para los pastos y cultivos y es una fuente fiable de néctar para la industria de la miel. Los investigadores descubrieron que todos los pastos, salvo uno, estaban infectados por hasta seis virus. La incidencia vírica tiende a aumentar con la edad del pasto y se observan claras correlaciones entre algunos de los virus y la utilización de sistemas de regadío y la producción láctea. En algunos pastos se detectó una fuerte incidencia del virus del mosaico necrótico del trébol rojo, un virus que ya se había dado por desaparecido. Muy poco se sabe sobre sus efectos en el trébol blanco, de ahí que sea una prioridad valorarlos y buscar germoplasma resistente. [Top]
El Fondo Mundial para la Diversidad de Cultivos (GCDT) y la Iniciativa Global para el Fortalecimiento de las Capacidades de Fitomejoramiento (GIPB) han otorgado subvenciones a científicos que trabajan en la producción de cultivos resistentes a enfermedades, de alto rendimiento y protegidos contra el clima. Los científicos analizarán los millones de muestras de semillas que se conservan en los 1.500 bancos de genes de cultivos de todo el mundo en busca de los caracteres necesarios para proteger la producción alimentaria frente a los estragos del cambio climático. «Queremos ayudar a los científicos a encontrar caracteres naturales en los bancos de genes que permitan a la producción agrícola ir un paso por delante del cambio climático», afirma Cary Fowler, Director Ejecutivo del Fondo. La asociación entre el GCDT y la GIPB también cuenta con el respaldo de la Fundación Bill y Melinda Gates. Algunos de los receptores de las subvenciones son investigadores de Filipinas que buscan bananas resistentes al temido virus del estriado del banano, científicos de la India que buscan variedades de mijo perla capaces de tolerar temperaturas abrasadoras, fitomejoradores de Burkina Faso y Sudáfrica que tratan de desarrollar variedades de maíz protegidas contra el clima y científicos de Chile que transfieren caracteres de una variedad de patata silvestre a una cultivada para conferirle resistencia al marchitamiento bacteriano. [Top]
Las ciencias biológicas agregan valor a una serie de productos y servicios, que forman una «bioeconomía». Esta bioeconomía podría realizar importantes contribuciones socioeconómicas para mejorar la salud, disparar la productividad agrícola y los procesos industriales y potenciar la sostenibilidad ambiental. Es necesaria una acción política coordinada de los gobiernos para explotar el potencial de la bioeconomía y recoger los frutos de la revolución biotecnológica. Este es el punto de vista del informe «La bioeconomía hasta 2030: proyectar una agenda política», publicado por la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE). El informe repasa las aplicaciones de la biotecnología y analiza la importancia de la financiación de I+D, los recursos humanos, la propiedad intelectual y la regulación en la bioeconomía. Se presentan escenarios hasta 2030 que reflejan la interrelación de las opciones políticas y los avances tecnológicos en la conformación de la bioeconomía. [Top]
La creciente demanda de biocombustibles puede animar a los agricultores a sembrar maíz en campos donde ahora se cultivan gramíneas. Los agricultores han utilizado gramíneas compatibles con el medio ambiente, como el bromo, para intentar salvar suelos erosionables, mejorar los hábitats y aumentar el carbono orgánico del suelo. Pero no hay nada de qué preocuparse. Según los investigadores del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) del Departamento de Agricultura de Estados Unidos, quienes hacen el cambio todavía pueden secuestrar el carbono del suelo y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero evitando roturar el suelo. Ron Follett y sus colegas han pasado seis años controlando los niveles de carbono orgánico en el suelo de un campo de Nebraska donde se había cultivado bromo durante 13 años y que se transformó después en un campo de maíz sin labranza. El equipo ha observado que, aunque se redujeron los rendimientos, la cantidad total de carbono no cambió. Las tasas de pérdida de carbono orgánico del suelo anteriormente secuestrado por el bromo se compensaron por tasas similares de incremento del carbono nuevamente secuestrado por el maíz. Follett y sus colegas afirman que los pastizales del Programa de Reservas de Conservación (CRP) pueden transformarse en cultivos de grano para obtener bioenergía. El USDA gasta unos 1.800 millones de dólares anuales en 35 millones de acres de bromo para su proyecto CRP. http://www.ars.usda.gov/is/pr/2009/090527.htm Investigación[Top]
Los investigadores de la Universidad del Estado de Washington han creado dos nuevas variedades de trigo mejorado resistentes a la roya amarilla, denominadas JD y Babe. La roya amarilla está causada por el hongo Puccinia striiformis y es un grave problema para los productores de trigo de Estados Unidos. Algunas formas virulentas del hongo de la roya amarilla han causado la pérdida de 23 millones de bushels anuales, según el Departamento de Agricultura de Estados Unidos. Según Kim Kidwell, profesora de la Universidad de Washington y mejoradora de las nuevas variedades de trigo, «la JD tiene un excelente potencial de rendimiento en condiciones de producción muy diversas y presenta una calidad de trituración y cocción». Por su parte, la variedad Babe está pensada como sustitutivo de alto rendimiento de otras variedades populares. [Top]
Por medio de una enzima adaptada para este fin, los científicos de la Universidad de Minnesota y del Hospital General de Massachusetts han desarrollado una planta de tabaco tolerante a herbicidas sin realizar cambios significativos en su ADN. «Sigue siendo un OMG, pero la modificación es muy sutil», afirma Daniel Voytas, autor principal del artículo publicado en Internet por la revista Nature. «Hemos realizado un pequeño cambio en la secuencia del propio ADN de la planta en lugar de añadir ADN extraño». Este nuevo enfoque puede facilitar el desarrollo de variedades mejoradas de cultivos reduciendo al mínimo los recelos que suscitan los organismos modificados genéticamente. Voytas y sus colegas han utilizado una nucleasa con dedos de zinc (ZFN) para modificar los genes de acetolactato sintasa (ALS) del tabaco . Se ha demostrado que las mutaciones en los genes de ALS confieren resistencia a los herbicidas imidazolinona y sulfonilurea. Los científicos han observado una alta frecuencia de modificación de genes, de manera que más del 40% de las plantas recombinantes presentan modificaciones en el gen ALS. Las ZFN son proteínas sintéticas que se enlazan con secuencias específicas de ADN e introducen modificaciones en el punto de enlace, o en sus proximidades, induciendo interrupciones de la doble cadena. Las ZFN se han utilizado para manipular los genomas de varios organismos, desde el tabaco hasta el pez cebra, e incluso células de mamíferos. [Top]
Un equipo de investigadores de España y Alemania ha desarrollado un maíz modificado genéticamente enriquecido con tres vitaminas. Es la primera vez que se introducen varias vitaminas en un solo cultivo. Este maíz tiene granos de color naranja brillante que contienen 169 veces la cantidad normal del precursor de la vitamina A betacaroteno. También tiene 6 veces la cantidad de ascorbato (vitamina C) y el doble de folato que las variedades de maíz convencionales. Los científicos, encabezados por Paul Christou de la Universidad de Lleida (España), creen que este maíz multivitamínico podría contribuir a mejorar la dieta en los países en desarrollo. Cien gramos de los granos transgénicos pueden aportar toda la ingesta diaria recomendada (IDR) de betacaroteno, como única fuente de vitamina A, el 20% de la IDR de ascorbato y una cantidad adecuada de folato. El maíz transgénico también produce cantidades moderadas de los antioxidantes luteína y licopeno. El maíz transgénico expresa el gen crtI de la fitobacteria Erwinia para aumentar el betacaroteno, el gen dhar del arroz para aumentar el ascorbato y el gen folE de la E. coli para incrementar los niveles de folato. Estos genes, introducidos por medio del procedimiento biolístico en una popular variedad de maíz blanco sudafricano, han permanecido intactos durante más de cinco generaciones. [Top]
Los áfidos de la soja son uno de los mayores problemas que sufren los agricultores de Estados Unidos. Esta plaga cuesta a los productores de soja más de 500 millones de dólares anuales en concepto de pérdidas de las cosechas y costes de aplicación de insecticidas. La infestación por áfidos se documentó por primera vez en Wisconsin en 2001 y desde entonces se ha observado en 21 estados de EE.UU. y en tres provincias de Canadá. Los áfidos de la soja causan daños a la planta chupando su savia. También pueden transmitir virus, como el temido virus del mosaico de la soja y de la alfalfa. Normalmente, los agricultores aplican pesticidas para controlar las poblaciones de pulgones. Recientemente, los investigadores de la Universidad del Estado de Pensilvania han descubierto otra manera de controlar a estos molestos chupópteros: utilizar bacterias fijadoras del nitrógeno. Las leguminosas pueden fijar el nitrógeno atmosférico, gracias a unas bacterias simbióticas llamadas rizobia. Los investigadores de Pensilvania han descubierto que las interacciones entre la planta y la rizobia aumentan la resistencia de la planta a los insectos herbívoros como los áfidos de la soja y que algunas cepas de rizobia confieren una mayor resistencia a sus compañeros de simbiosis que otras. «Esta es la primera vez que se demuestra cómo afectan diferentes cepas de rizobia a los insectos herbívoros», afirma Consuelo de Moraes, autora principal del artículo publicado en la revista Plant and Soil. «Esta puede ser otra herramienta a utilizar para proteger las plantas de los insectos herbívoros. También puede utilizarse en otras leguminosas». Los científicos todavía no han determinado qué es lo que hace exactamente la rizobia para librarse de los áfidos de la soja. [Top]
Numerosos estudios han demostrado la viabilidad de las plantas como huéspedes para la producción rentable de proteínas farmacéuticas, como los anticuerpos monoclonales. Ahora los científicos pueden producir grandes cantidades de anticuerpos monoclonales, hasta 500 mg por kilo de hoja, utilizando sistemas de expresión transitoria a base de virus. Sin embargo, la mayoría de proteínas farmacéuticas son complejas y requieren una modificación postraduccional de su actividad biológica. Algunas proteínas necesitan ser recubiertas de azúcar (glucosilación) para funcionar correctamente. El recubrimiento de azúcar (N-glicanos) que producen las células vegetales es bastante diferente del que producen las células animales. Estas diferencias limitan actualmente la producción comercial de fármacos de origen vegetal glucosilados. Un grupo de investigadores de Francia y Canadá ha desarrollado una forma de «humanizar» la estructura de los N-glicanos vegetales del tabaco silenciando la actividad de algunas fitoenzimas y mediante la coexpresión transitoria de una beta-1,4-galactosiltransferasa humana quimérica, una enzima que desempeña un papel fundamental en el proceso de glucosilación de las células de los mamíferos. El proceso utilizado por los científicos no sólo ha permitido obtener anticuerpos con una estructura de N-glicanos ideal, sino que además se han producido anticuerpos recombinantes a niveles de hasta 1,5 g/kg de peso presco, un 100% más que en estudios similares. [Top]
El injerto es un método de propagación asexual muy utilizado por los fitomejoradores para modificar la arquitectura de las plantas o introducir resistencias a enfermedades. También puede producirse de forma natural cuando entran en contacto brotes o raíces de los árboles. En general se cree que los tejidos injertados mantienen su integridad genética, en el sentido de que los materiales genéticos no se mezclan. Pero un equipo de investigadores del Instituto Max Planck de Fitofisiología Molecular ha demostrado lo contrario. Mediante injertos de plantas de tabaco que expresan diferentes genes marcadores, Sandra Stegemann y Ralph Bock han demostrado que las plantas objeto del injerto pueden intercambiar información genética. Este hallazgo tiene importantes implicaciones para el desarrollo de las técnicas de injerto y también ofrece una posible vía de transferencia horizontal de genes. En un artículo publicado en la revista Science, los investigadores afirman que «nuestro descubrimiento de la transferencia de genes mediada por el injerto desdibuja todavía más la frontera entre la transferencia de genes natural y la ingeniería genética e indica que el injerto ofrece a los genes una vía para saltarse las barreras entre especies». Stegemann y Bock injertaron dos líneas de tabaco transgénico con diferentes genes marcadores de resistencia a los antibióticos y proteínas fluorescentes. Una línea llevaba los genes marcadores en su genoma nuclear y la otra llevaba los genes extraños en el genoma de su cloroplasto. Se observó que los genes marcadores se intercambiaban con frecuencia entre las células del lugar del injerto. Sin embargo, los científicos observaron que la transferencia sólo se producía si los genes estaban en el genoma del cloroplasto y que la transferencia de genes se limitaba al lugar del injerto y que no era posible la transferencia a larga distancia. [Top]
Los investigadores del Instituto de Investigación de Plantas y Alimentos de Nueva Zelanda han desarrollado plantas de patata resistentes a la Erwinia carotovora mediante la introducción de un gen sintético que codifica la maiginina 2. Este microbio edáfico causa la temida enfermedad de las podredumbres blandas en la patata, la zanahoria y otras hortalizas y las infecciones suelen terminar en la pérdida de toda la cosecha. Las plantas patateras resistentes a las podredumbres blandas que han desarrollado los científicos neozelandeses expresan un gen sintético de la maiginina 2. Identificados por primera vez en la piel de las ranas, los péptidos de la maiginina son selectivamente tóxicos para los microbios y no para las células de los mamíferos. Varios estudios demuestran que el péptido tiene una amplia actividad contra numerosos fitopatógenos, incluidos algunos hongos y los agentes bacterianos que causan la sarna común y el pie negro. Para obtener el gen de la maiginina, los investigadores realizaron varias mutaciones para reducir la susceptibilidad del péptido al corte proteolítico y aumentar su actividad contra las procariotas. Las líneas de patata transgénicas se probaron en tres temporadas de plantación. Las patatas resistentes a las podredumbres blandas resultaron ser similares a las variedades de patata convencionales en términos de rendimiento y otros criterios agronómicos. [Top]
La vida es difícil, especialmente para las plantas. Han de soportar diversos tipos de estrés ambiental, como la sequía, las heladas y el calor. Menos mal que están equipadas con un arsenal de genes que les ayudan a hacer frente a las condiciones ambientales adversas. Las plantas utilizan señales especializadas, denominadas hormonas de estrés, para detectar las dificultades y adaptarse a las condiciones estresantes para aumentar su supervivencia. En épocas de estrés y especialmente en condiciones de sequía, las plantas producen en grandes cantidades una determinada hormona, el ácido abscísico (ABA). Todavía no se conoce bien el mecanismo molecular concreto por el que esta hormona ayuda a las plantas a tolerar la sequía. La búsqueda del receptor del ABA es un tema muy controvertido, que ha llevado a la publicación de artículos de importancia cuestionable e incluso ha forzado retractaciones. Recientemente, un equipo internacional de investigadores de Estados Unidos, Canadá y España ha identificado nuevos receptores del ABA. Utilizando la pirabactina, un inhibidor del crecimiento sintético que imita al ABA y que el equipo obtuvo mediante quimiogenómica, los investigadores determinaron que las proteínas PYR/PYL son receptores del ABA que funcionan en el vértice de una vía reguladora negativa. Las proteínas PYR/PYL regulan la vía de señalización del ABA inhibiendo el efecto de las proteínas fosfatasas tipo 2C (PP2C), que desempeñan un papel fundamental en la retransmisión de las señales del ABA. Sean Cutler, autor principal del artículo publicado por la revista Science, es consciente de que los datos anteriormente facilitados en relación con el ABA son cuestionables. Por ese motivo, tomó la inusual decisión de compartir sus datos con sus principales competidores para convertirles en colaboradores antes de publicar los resultados. En una nota de prensa, Natasha Raikhel, directora del Centro de Fitobiología de la Universidad de California y coautora del artículo, afirmó que «varios artículos destacados han tratado de reivindicar el descubrimiento de los receptores del ABA, pero no han podido superar la prueba del tiempo... Creo que esta vez, el Dr. Cutler y su equipo han conseguido aislar un auténtico receptor del ABA». [Top]
Filipinas confía en contar con una batata modificada genéticamente en los cinco próximos años. Científicos de la Universidad del Estado de Visayas (VSU) y del Instituto de Fitomejoramiento de la Universidad de Filipinas Los Baños (UPLB-IPB) trabajan actualmente en el desarrollo de una batata resistente a virus (VRSP) por transformación mediada por Agrobacterium. La batata es un importante cultivo comercial que ocupa más de 120.500 hectáreas en las Filipinas. El más difundido e importante es el virus moteado plumoso de la batata (SPFMV), que está asociado con la cuchara, una enfermedad conocida como «Kamote Kulot» en Luzón que reduce el rendimiento de la batata 40%-60% en Leyte y un 85%-98% en Albay. «Actualmente tenemos ya nuestro gen de construcción para la VRSP y está en proceso de validación. La transformación y los componentes del cultivo tisular están en fase de optimización y confiamos en que las pruebas de campo de estas variedades de batata VRSP comiencen en 2011», explica Lolita Dolores, viróloga y directora de proyecto del UPLB-IPB. El seminario fue organizado por el Servicio Internacional para la Adquisición de Aplicaciones Agrobiotecnológicas (ISAAA), el Centro Regional del Sureste Asiático para Estudios Graduados e Investigación Agrícola a través del Centro de Información Biotecnológica (SEARCA-BIC), el Consejo Filipino de Investigación y Desarrollo en Agricultura, Silvicultura y Recursos Naturales (PCARRD), el Programa de Sistemas de Seguridad Biológica en el Sureste Asiático y la VSU, dentro de las iniciativas de capacitación para científicos y reguladores de la región. [Top]
Los resultados de un estudio realizado por investigadores de la Universidad de Tufts, de la Facultad de Medicina de Baylor y del Departamento de Agricultura de Estados Unidos revelan que el betacaroteno derivado del arroz dorado se convierte eficazmente en vitamina A en humanos. Se administraron a cinco voluntarios adultos raciones de 65 a 98 g de arroz dorado con un contenido de 1 a 1,5 mg de betacaroteno durante 36 días. A continuación, los investigadores determinaron la cantidad de retinol —una forma de vitamina A— presente en las muestras de sangre extraídas a los voluntarios. Observaron que cuatro unidades de betacaroteno del arroz dorado se traducen en una unidad de vitamina A en humanos (específicamente, 3,8 ± 1,7 a 1 con un rango de 1,9-6,4 a 1 en peso). El arroz dorado, que lleva los genes de biosíntesis de betacaroteno psy del narciso y crt1 de la Erwinia, contiene 35 microgramos de betacaroteno por gramo. [Top]
El consumo de alimentos con altos niveles de folatos es importante en fases de rápida división y crecimiento celular, especialmente durante el embarazo. El folato es vitamina B soluble en agua que también es necesaria en la producción de glóbulos rojos sanos. La deficiencia de folatos causa anencefalia y espina bífida (tubo neural abierto) en bebés y anemia megaloblástica en adultos. Numerosos estudios han demostrado que el suplemento de ácido fólico reduce notablemente la incidencia de los defectos del tubo neural, de la apoplejía y de algunos tipos de cáncer infantil. Aunque las plantas y los microorganismos pueden sintetizar los folatos, los animales carecen de una vía de síntesis completa de los folatos. Los humanos necesitan consumir unos 400 µg diarios de esta vitamina, fundamentalmente de fuentes vegetales. La biosuplementación de cultivos básicos y hortalizas con ácido fólico puede ser una solución eficaz para combatir la deficiencia en folatos, especialmente en los países en desarrollo. Un grupo de investigadores de la Empresa Brasileña de Investigación Agropecuaria (EMBRAPA) y de la Universidad de Brasilia han desarrollado varias líneas de lechuga que acumulan altos niveles de folato. Estas lechugas expresan un gen gchI sintético, basado en un gen nativo del pollo, que codifica una enzima que desempeña un papel fundamental en la vía biosintética del folato. Las líneas MG de lechuga contienen entre 2 y 8 veces más folatos que las líneas no transgénicas. Según los investigadores, la lechuga enriquecida con folatos aportaría el 26% de la ingesta dietética de referencia (IDR) de un adulto en una ración normal. [Top]
La secuenciación de ADN sin reactivos utilizando nanoporos biológicos, un poco más cerca de hacerse realidad
Varios investigadores creen que cuando la secuenciación de moléculas individuales por nanoporos sea un proceso comercial contribuirá a reducir aún más el coste de secuenciación de ADN. Con la tecnología de nanoporos, la secuenciación puede realizarse sin necesidad de las enzimas y los nucleótidos que se utilizan en las metodologías actuales. Las cadenas monocatenarias de ADN son impulsadas electroforéticamente a través de un poro biológico o de estado sólido y la secuencia se determina mediante la lectura de las señales generadas por la corriente iónica que pasa por el poro. David Stoddart y sus colegas de la Universidad de Oxford y de la Universidad de Harvard afirman que los nanoporos biológicos tienen más ventajas y que han demostrado su viabilidad. El grupo pudo identificar las 4 bases de ADN en una molécula monocatenaria inmovilizada utilizando un poro de proteína alfahemolisina mutante. Los investigadores proponen nuevos estudios para hacer realidad la secuenciación de ADN por nanoporos biológicos, incluyendo 2 puntos de reconocimiento en un solo poro y el aprendizaje inicial del sistema de reconocimiento con una secuencia conocida. [Top]
La enfermedad hemorrágica del conejo (EHC) es una mortífera enfermedad vírica de los conejos silvestres y domésticos. Detectada por primera vez en China, esta enfermedad causa grandes pérdidas económicas a la producción de carne de conejo y ha reducido drásticamente la población de conejos silvestres. Las vacunas contra la EHC —que contienen la proteína VP60 de la cápsida del virus— se producen comercialmente a partir del hígado de conejos infectados experimentalmente. Aunque se han documentado sistemas de origen vegetal para expresar la vacuna contra la EHC, el bajo nivel de expresión y la insuficiente potencia inmunogénica del antígeno vegetal del virus de la EHC todavía dificultan su uso práctico. Un equipo de investigadores de Canadá y Alemania ha desarrollado plantas de guisante que acumulan altos niveles de VP60 altamente inmunogénico. Los investigadores han fusionado el antígeno VP60 con la subunidad B de la toxina del cólera (CTB) para aumentar su inmunogenicidad. Los conejos inmunizados con la fusión de VP60-CTB obtenida del guisante presentan anticuerpos específicos anti-VP60, parecidos a los de los conejos inmunizados con las vacunas comerciales. También sobreviven a la infección por el virus de la EHC. [Top]
¿Comer arroz para prevenir la hipertensión? Esta idea parece descabellada, pero no es improbable. Investigadores japoneses han desarrollado arroz transgénico que acumula niveles significativos de las proteínas antihipertensivas ácido gamma-aminobutírico (AGAB) y nicotianamina (NA). La hipertensión es la primera causa de enfermedad cardiovascular y apoplejía y afecta a más de mil millones de personas en todo el mundo. Kazuhito Akama y sus colegas de la Universidad de Shimame han desarrollado líneas de arroz que expresan mayores niveles del aminoácido con cuatro átomos de carbono AGAB. Está demostrado que el AGAB, un neurotransmisor inhibidor del sistema nervioso central de los mamíferos, reduce la presión sanguínea de los animales. Se utilizó la transformación mediada por Agrobacterium para introducir en las células del arroz una forma modificada del gen que codifica el glutamato decarboxilasa (GD), controlado por el promotor de la glutelina del arroz (GluB-1). Kanako Usuda y sus colegas, por otra parte, han desarrollado plantas de arroz que producen el inhibidor de la ECA nicotianamina (NA). La ECA o enzima convertidora de angiotensina I es una enzima clave en la hipertensión y los estudios demuestran que la inhibición de su actividad reduce la presión sanguínea. Los inhibidores de la ECA están generalmente aceptados como los fármacos de primera opción para los pacientes de hipertensión y fallo cardíaco congestivo. Los científicos han descubierto que la actividad inhibidora de la ECA de la NA obtenida del arroz transgénico es muy fuerte, incluso en comparación con los péptidos antihipertensivos comerciales. Para minimizar los reparos del público respecto del arroz MG, se eliminaron los genes marcadores seleccionables de resistencia a los antibióticos utilizando el sistema de excisión del ADN Cre/IoxP. El trabajo de Akama y sus colegas aparece en el último número de la revista Transgenic Research. Está publicado en Internet en la dirección http://www.springerlink.com/content/a446x1kx2w787740/. Por otra parte, la revista The Plant Biotechnology Journal, ha publicado el trabajo de Usuda y sus colegas. [Top]
Los científicos sueñan desde hace mucho tiempo con encontrar una manera de sustituir el petróleo crudo como materia prima en la fabricación de plásticos, combustibles y otros productos químicos industriales y domésticos por alternativas respetuosas con el medio ambiente. Recientemente, los investigadores del Laboratorio Nacional del Nordeste del Pacífico realizaron un importante avance al convertir un azúcar muy abundante en una unidad estructura primordial para producir combustibles y poliésteres. Z. Conrad Zhang y sus colegas diseñaron una técnica para convertir la glucosa —el azúcar más difundido en la naturaleza— en hidroximetilfurfural (HMF), un prometedor sucedáneo para la fabricación de productos químicos derivados del petróleo. La fuente más abundante de glucosa es la biomasa vegetal. «Obtener un rendimiento comercialmente viable de HMF de la glucosa ha sido muy difícil», afirma Zhang. «Además del bajo rendimiento obtenido hasta la fecha, siempre generamos muchos subproductos diferentes que encarecen la depuración del producto y hacen que no pueda competir con los derivados del petróleo». [Top]
A pesar del intenso esfuerzo investigador desplegado durante más de dos décadas, los científicos todavía no han encontrado una vacuna eficaz contra el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH). Según los científicos, la vacuna ideal contra el VIH debería prevenir eficazmente la transmisión del virus y, al mismo tiempo, producirse a muy bajo coste para facilitar su uso extendido en los países en desarrollo. Las plantas se han utilizado como biofactorías para producir antígenos del VIH como componentes potenciales de una vacuna contra el SIDA. Una vacuna barata y eficaz de origen vegetal puede ser beneficiosa, especialmente en los países en desarrollo. Recientemente, un equipo de investigadores de la Universidad de Örebro de Suecia ha anunciado que ha sido capaz de producir el antígeno p24 del VIH en plantas transgénicas. El P24, un componente de la cápsida del VIH, es el principal objetivo de las respuestas inmunes mediadas por células T en las personas seropositivas al VIH. Los ratones alimentados con plantas acumuladoras de p24 han reaccionado y formado anticuerpos contra la proteína. «Es muy probable que el sistema inmunológico humano responda de la misma manera, pero esto no quiere decir que esto sea suficiente para obtener una protección completa», afirma Ingrid Lindh, investigadoras jefe del proyecto. Para aumentar la potencia de la vacuna, los investigadores van a añadir más proteínas de VIH junto con otros compuestos que refuerzan la reacción del organismo a las proteínas específicas del VIH. También expresarán el antígeno p24 en una «hortaliza fácilmente cultivable en diferentes climas y aceptable en diferentes culturas». [Top]
Científicos de la Universidad de Londres St. George's han conseguido un importante avance con el desarrollo de una proteína capaz de matar al virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) cuando se utiliza como microbicida. Más aún, los investigadores han ideado una manera de producir dicha proteína en las plantas en cantidades suficientes para que sea asequible para la población de los países en desarrollo. El estudio se ha publicado en el último numero de la revista FASEB Journal. Julian Ma y sus colegas han combinado dos conocidas proteínas microbicidas, el anticuerpo monoclonal b12 y la cianovirina-N, para obtener una sola molécula que tiene mayor potencia contra el VIH que sus componentes individuales. Se han producido formas biológicamente activas de la molécula de fusión a partir de plantas transgénicas. En una nota de prensa, el Editor Jefe de la revista, Gerald Weismann, afirma que «este estudio es un adelanto muy importante: no sólo se ha obtenido un nuevo fármaco para frenar la propagación del VIH, sino que se puede producir a la escala necesaria para que llegue a las manos de quienes más lo necesitan». [Top]
Las plantas tienen su propia versión del sistema inmunológico y, del mismo modo que el sistema inmunológico humano, es muy propenso a reaccionar de manera exagerada. Si el sistema reacciona en exceso a los patógenos, puede atrofiar el crecimiento de la planta y reducir la producción de semillas. Investigadores de la Universidad de Minnesota han identificado importantes supresores que regulan negativamente las respuestas inmunes en la planta modelo Arabidopsis thaliana. Según los científicos, conocer mejor el sistema inmunológico de la planta permitirá a los genetistas crear cultivos con defensas más duraderas contra los patógenos. El sistema inmunológico vegetal funciona de este modo: los patógenos despliegan proteínas efectoras para trastornar el sistema inmunológico de la planta. Estos efectores desencadenan una respuesta inmune al activar determinadas proteínas de resistencia de la planta. Las proteínas de resistencia, a su vez, están reguladas por supresores para conseguir que la planta sufra efectos colaterales mínimos y que la respuesta a los patógenos sea óptima. Los supresores actúan como defensas para prevenir la reacción exagerada del sistema inmunológico de la planta. En el estudio publicado por la revista The Plant Journal, Walter Gassmann y sus colegas examinan plantas con mutaciones genéticas que intensifican la inmunidad de la planta. A través del examen de esta mutación, los investigadores han podido identificar componentes genéticos específicos que pueden regular negativamente el sistema inmunológico y contribuir así a que la respuesta inmune sea apropiada. [Top]
La colza es uno de los cultivos oleaginosos más importantes del mundo, pero la apertura de las silicuas produce importantes pérdidas de semillas, del 10% al 25% e incluso del 70% en algunos casos. La apertura de las silicuas es una ventaja en la naturaleza, ya que permite una dispersión eficiente de las semillas. Pero es uno de los mayores problemas en el cultivo de la colza y otras brassicas. Para empeorar las cosas, las plántulas adventicias que germinan de las semillas no recogidas también contaminan los cultivos posteriores. Los científicos del Centro John Innes de Inglaterra creen que podrían haber resuelto este problema. Mediante la producción de una hormona en una zona específica del fruto, los investigadores han frenado la apertura del fruto en la planta modelo Arabidopsis, encerrando por completo las semillas en su interior. Lars Østergaard y sus colegas han observado que, para que abra el fruto, es necesaria la ausencia de la hormona auxina en una capa de células del mismo. La auxina, considerada el principal manipulador del desarrollo de la planta, coordina numerosos procesos de crecimiento y conducta a lo largo del ciclo de vida de la planta, incluida la división y elongación celular, la senescencia de las hojas y la maduración del fruto. Según los investigadores, ésta es la primera vez que se demuestra la importancia de eliminar una hormona para el destino y crecimiento de las células vegetales. Recordando noticias[Top]
Se ha lanzado una nueva herramienta de evaluación para la seguridad biológica (BAT) dentro de un programa para evaluar los riesgos que pueden entrañar los organismos modificados genéticamente (OMG). BAT es un recurso de Internet que trata de ayudar a los ciudadanos interesados en revisar los datos científicos facilitados por los mejoradores de OMG para evaluar sus posibles riesgos. |
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