Pues el año pasado me tocó preparar un trabajito sobre un artículo científico, los autores del cual realizaron una serie de experimentos para observar como la introducción de un gen foráneo puede alterar el genoma de arroz. Para lo cual se analizaron cinco plantas de arroz de  seis líneas transgénicas diferentes y tres plantas  control por cada línea transgénica.

Para obtener las plantas transgénicas se recurrió a dos métodos: uno era ya mencionada la infección con A.tumefaciens, y el otro el método balístico. El método balístico consiste en unir el fragmento de ADN de interés a unas bolitas muy  pequeñas y bombardear con ellas la célula de la planta, la bolita atraviesa la célula y el ADN alcanza el núcleo de la planta, donde puede insertarse en el genoma de la misma. Aquí hay que decir que  el método balístico es mucho menos específico que A.tumefaciens, ya que el ADN procedente del bombardeo se inserta al azar, mientras el fragmento de plásmido que transfiere A.tumefaciens se introduce sólo en los partes del genoma que están en una activa división.

Una vez obtenidas las plantas transgénicas y los controles se procedió a sus análisis con la técnica AFLP, sin entrar en mucho detalle es una técnica diseñada para visualizar polimorfismos, o sea pequeñas variaciones en el genoma, como cambio de una base por otra por ejemplo. Simplificando mucho la técnica es la siguiente: el genoma se corta en muchísimos fragmentos de diferente tamaño con la ayuda de las enzimas de restricción, que producen unos cortes muy específicos, por ejemplo la “EcoR1″ corta las secuencias de seis bases como “GAATTC” entre G y A. Los  fragmentos resultantes se multiplican a través de la PCR, o sea se obtiene una mayor cantidad de cada fragmento, de modo que pueden ser visualizados como bandas. Después se realiza una segunda PCR que amplifica sólo algunos fragmentos, aquellos que empiecen y acaben por un pequeño código de bases de ADN, por ejemplo los que acaban empiezan en CTT y acaban en TTA .  Aquí hay que tener en cuenta que se pueden llevar a cabo varias reacciones de PCR, concretamente en este artículo se han hecho 11 reacciones por separado, y  después los resultados se visualizan así: cada una de las 11 reacciones amplificaba los fragmentos con un determinado inicio y final. Así que para una reacción dada tendríamos el siguiente resultado:

"Resultado del procediemnto AFLP"

Resultado del procediemnto AFLP

La altura de cada banda representa su tamaño, así los fragmentos más pequeños están más abajo y más grandes más arriba. A su vez la anchura e intensidad de la banda representa la cantidad de fragmentos. En el campo de la derecha se representa lo que autores denominan “banda polimórfica”, así se visualiza un polimorfismo: como veis los 5 primeros carriles, que son 5 plantas transgénicas, no se observa banda ninguna, donde en los tres últimos carriles sí se observa. Ahí han podido pasar siguientes cosas: ha mutado el sitio de corte para las enzimas de restricción, han mutado las secuencias del principio y/o final de fragmento, no se han mutado ni los sitios de corte, ni los extremos del fragmento, pero ha desaparecido lo que había en el medio del mismo (deleción).

Después de analizar todas las bandas los resultados habían sido los siguientes:

Había sólo un 10 % de bandas “polimórficas”.

Ahora bien: sólo en las líneas IRRI-NPT, Tulasi y Basmati-370, en reacciones: AT/AAG, TC/ GTG y TT/CAG, no se observó ningún polimorfismo.

En la línea IR68899B es donde más bandas polimórficas se encontraron, que ha sido transformada el método balístico, un método muy agresivo, capaz de provocar grandes alteraciones en su sitio de inserción.

Por otra parte la similitud genética (calculada con los programas informáticos) entre las plantas transgénicas y control supera 97% indicando que la transgénesis no origina demasiados cambios en los individuos.

¿Pero el 3% de variación de donde ha salido? Los autores proponen siguientes explicaciones para los polimorfismos observados:

Variación somoclonal. Es un conjunto de mutaciones que ocurren en la planta de la forma natural, cuando es regenerada a partir de un explanto (justo como se han conseguido las plantas del experimento), y se debe al estrés que sufre la planta al regenerarse.

Mutagénesis por inserción del transgén: puede causar interrupción de genes (si el fragment o del plásmido se inserta dentro de un gen), u otros cambios a nivel de DNA. Además, al transferirse el fragmento del plásmido desde A.tumefaciensis, pueden transferirse otras secuencias no deseables del plásmido.

Además existen los “efectos colaterales”: el transgén no interfiere en las secuencias de los genes , sin embargo puede causar cambios en la expresión de los genes, como el silenciamiento genético. eso significa que aunque el gen está bien, no produce nada, no fabrica proteínas. Esto ocurre más utilizando el método balístico, el cual puede producir la inserción de más de un transgen en el mismo sitio, en tándem (varios transgenes juntos, además los transgenes pueden colocarse del derecho o del reves, todas estas cosas además de volver más inestable (más facilmente mutable ) el genoma de planta, pueden provocar el silenciamiento génico.

Para minimizar los efectos de los cambios genéticos originados por la transgénesis, los autores proponen hacer retrocruzamientos con las plantas control, seleccionando las características deseadas y eliminando las plantas alteradas.

Para finalizar me veo obligada a decir que el método utilizado para estudiar los polimorfismos solo es capaz de “escanear” un 0,7 % del genoma total de arroz, pero ya es doble que las otras técnicas de hoy día. Así que sacad vuestras propias conclusiones. La mía es: hasta donde los científicos de hoy día son capaces ver (0,7% del genoma de arroz) las alteraciones genéticas( a parte de la inserción del transgén por supuesto) son mínimas, y se producen fundamentalmente por el medio balístico. Ahora bien: no sabemos que ocurre en el resto del genoma no analizado.

Nota: el artículo se puede encontrar libre en la base de datos de artículos científicos PubMed (NCBI). Inmensa mayoría de los artículos de revistas científicas de prestigio se puede encontrar ahí, y muchas de libre acceso. Solo hay que ir aquí y picar en el icono de arriba a la derecha:



 

Una vez en la página de la revista se puede descargar el PDF:

 

 

 

 

 

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