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17 de mayo del 2004
Plantas transgénicas y antibióticos
Patrice Courvalin
Resumen
¿Los Organismos Genéticamente Modificados representan riesgo de agravar el
problema crucial de la resistencia bacteriana?
Ahora que las bacterias desarrollan una resistencia cada vez más eficaz a todos
los antibióticos, la introducción en gran escala de plantas transgénicas plantea
el riesgo de facilitarles esa tarea. Muchos de esos organismos genéticamente
modificados (OGMs) portan, integrado a su genoma, un gene de resistencia a los
antibióticos que sirve de marcador. Los expertos han tratado ese riesgo con
ligereza, pero es mucho más serio dado que paralelamente se favorece la
resistencia de las bacterias patógenas al utilizar gran cantidad de antibióticos
en la alimentación del ganado. Antes de esparcir los OGMs en el medio ambiente,
sería conveniente efectuar "construcciones genéticas" que no utilicen los genes
de resistencia.
* Responsable del Centro Nacional de Referencia sobre Mecanismos de Resistencia
a los Antibióticos y director de la Unidad de Agentes Antibacterianos del
Instituto Pasteur.
Traducción hecha por Greenpeace México, del artículo P. Courvalin. Plantes
transgéniques et antibiotiques. Les OGMs risquent-ils d'aggraver le problème
crucial de la résistence bactérienne?, publicado en LA RECHERCHE, 309 MAI 1998.
La construcción y producción a gran escala de plantas genéticamente modificadas
o transgénicas, genera muchas esperanzas, pero al mismo tiempo suscita numerosas
interrogantes. Una de las más graves atañe a lo que llamamos la resistencia y
plantea dos cuestiones distintas. En primer lugar, la resistencia al producto
del gene transferido al interior de la planta, pero esta cuestión pertenece a un
campo diferente al mío1. En segundo lugar, la resistencia a los antibióticos.
Esta última podría esparcirse debido a los genes bacterianos utilizados para
llevar a cabo la operación de transgénesis y que se han dejado subsistir en la
planta transgénica en la cual ya no son útiles. No se puede excluir que esos
genes de resistencia a los antibióticos puedan emigrar de la planta transgénica
a las bacterias. ¿Puede ese eventual "regreso al remitente" plantear un gran
riesgo de incrementar el fenómeno de la resistencia a los antibióticos de las
bacterias patógenas para el hombre?
La transgénesis consiste en introducir dentro el genoma de un organismo viviente
un gene extranjero, llamado transgene, el cual, se supone, conferirá una ventaja
ecológica, nutricional o de otro tipo, a su nuevo anfitrión, llamado OGM
(organismo genéticamente modificado). El aislamiento y la purificación del
transgene de interés se efectúan en el laboratorio por clonación dentro de una
bacteria, generalmente Escherichia coli. La clonación exige el empleo de
"vectores" que permitirán introducir el gene dentro de la planta (ver el cuadro
"Técnica de la transgénesis"). Los vectores de clonación bacteriana portan las
características de resistencia a los antibióticos para facilitar la selección de
las construcciones genéticas. En ciertos OGMs, esos genes bacterianos se
transfieren con el transgene, a pesar de no tener ninguna utilidad en la planta
misma. Se trata pues de residuos de una de las etapas de la construcción
genética. Según el tipo de construcción efectuada, tales genes se expresan o no.
Se expresan por ejemplo en el tomate desarrollado por Calgene, pero muy
frecuentemente, como en el maíz Novartis, no se expresan.
Esas elecciones particularmente desafortunadas revelan ignorancia de la ecología
de la resistencia a los antibióticos
Para sobrevivir en la presencia de antibióticos, las bacterias han desarrollado
diversos mecanismos de resistencia (1). Uno de los más eficaces y más esparcidos
es la síntesis de enzimas que desactivan los antibióticos. La producción de
estas enzimas generalmente se debe a la adquisición de genes provenientes de
otras bacterias, por transferencia "horizontal" (es decir, de una bacteria a
otra bacteria perteneciente a una especie o a un género diferente por oposición
a la transferencia "vertical" de una generación a la siguiente). La elevada
incidencia de resistencia a los antibióticos en las bacterias patógenas se debe
principalmente al hecho de que éstas desarrollaron sistemas de transferencia de
ADN extremadamente eficientes y con un enorme espectro de anfitrión. La
transferencia se efectúa por diferentes medios (2) : la conjugación, la cual
implica contacto físico directo entre bacteria donante y bacteria receptora, y
por la cual el plásmido pasa de una a otra; la transformación, por la cual una
bacteria llamada "competente" incorpora ADN simple presente en el medio
ambiente; y la transducción durante la cual el ADN es transportado por un
bacteriófago.
Son precisamente algunos de esos genes de resistencia los que se utilizan en la
construcción de plantas transgénicas. Los dos criterios que rigen la elección
entre los numerosos genes de resistencia a los antibióticos son su gran
incidencia en la naturaleza, o el hecho de que confieren resistencia a los
antibióticos que ya no se utilizan en la clínica humana. Como vamos a
demostrarlo, tales elecciones particularmente desafortunadas, sólo revelan
ignorancia de la ecología de la resistencia a los antibióticos (3) y
conocimientos muy superficiales sobre los mecanismos de resistencia y su
evolución (4).
Casi inmediatamente después de la introducción de la penicilina G en la clínica
a mediados de los años 40, surgieron cepas patógenas resistentes a ese
antibiótico. Las cepas resistían al producir una enzima, la penicilinasa, que
hidrolizaba* el antibiótico. Los químicos de la industria farmacéutica siguieron
dos pistas para evadir ese mecanismo. En primer lugar, la síntesis de moléculas
derivadas de la penicilina G y refractarias a la acción de la enzima. En
seguida, la síntesis de inhibidores de la enzima que restauran la sensibilidad a
las penicilinas de las cepas productoras de penicilinasa y las cuales se
utilizan en asociación con esos antibióticos.
El gene denominado blaTEM-1 muy utilizado en la modificación genética de las
plantas como el maíz de Novartis recientemente autorizado, y en biología
molecular en general, desencadena la producción de una penicilinasa capaz de
degradar muy eficazmente las penicilinas (penicilina G, ampicilina, amoxicilina,
etc.). Así pues, transfiere la resistencia a una de las clases de antibióticos
más utilizados en la terapéutica humana. Se sabe que las alteraciones de ese
gene pueden aumentar considerablemente el espectro de resistencia que confiere
la enzima cuya síntesis rige, y con ello alargar la lista de los antibióticos
que se vuelven ineficaces. En efecto, las mutaciones puntuales (es decir, el
cambio de un par de bases) en numerosos sitios de ese gene pueden conferir a la
enzima la propiedad de desactivar los cefalosporinos* más recientes (5), o la de
ser refractario a la acción de los inhibidores de las penicilinasas6 . Así, el
más simple acontecimiento genético que se pueda concebir en ese gene --y se
considera que esa ocurrencia es inevitable con una frecuencia relativamente
elevada*-- es capaz de arruinar décadas de esfuerzos de la industria
farmacéutica y transferir una resistencia eficiente a los antibióticos,
particularmente a los utilizados en clínica, especialmente los administrados en
casos de infecciones graves, y con mucho, los más prescritos en el mundo.
El gene blaTEM-1 se encuentra distribuido en las enterobacterias* responsables
en especial de las infecciones adquiridas en los hospitales y llamadas
nosocomiales. Asimismo aparece en la mitad de las Escherichia coli, bacterias
presentes en el tubo digestivo que, en ciertas condiciones, pueden provocar
infecciones. Es, al contrario, incorrecto pensar que ese gene está presente en
"50% de las bacterias patógenas del tubo digestivo"3. Su predominio en las
bacterias patógenas responsables de diarrea (salmonelas, shigellas, Escherichia
coli, productores de ciertos factores de virulencia y el Vibrio cholerae) varía
según las especies, pero de ninguna manera sobrepasa algunos puntos
porcentuales. Además, la producción de las penicilinasas en Europa aún no ha
sido detectada en el enterococo, bacteria intestinal patógena para los sujetos
inmunodeficientes, la cual se aísla cada vez con mayor frecuencia en la
patología humana, cuando que tales cepas se han descrito ya en Norte y Sur
América. El gene blaTEM-1 entonces no es ni anodino ni ubicuo en las bacterias
patógenas para el hombre.
Las bacterias patógenas, entre ellas Staphilococcus aureus desarrollan creciente
resistencia a los antibióticos utilizados con más frecuencia. El asunto es
particularmente preocupante en los hospitales, donde las infecciones se
multiplican
Se han utilizados otros genes bacterianos para la modificación genética de las
plantas. El gene aph3'-2, conocido también bajo la designación NPTII, es uno de
los más utilizados: se le vuelve a encontrar por ejemplo en el tomate de Calgene,
en una colza de PGS y una colza de Calgene, etc. Introduce resistencia a ciertos
antibióticos de la familia de los aminósidos, especialmente la kanamicina y la
neomicina. Debido a su toxicidad, esos antibióticos son poco utilizados en la
terapéutica humana. Pero a semejanza del gene blaTEM-1 una mutación puntual en
ese gene puede conferir a la bacteria que le aloja, la resistencia a un derivado
de la kanamicina, la amicacina7 . Este aminósido se utiliza ampliamente para el
tratamiento de infecciones nosocomiales y recientemente se le indica en el
tratamiento de la tuberculosis: se sabe que el bacilo de Koch resiste cada vez
más los antibióticos normalmente administrados para eliminarlo.
El gene aph3'-38 , emparentado con el anterior, especifica de entrada la
resistencia a la amicacina; una resistencia vergonzosa, dado que es indetectable
por las técnicas comunes de estudio de la sensibilidad in vitro de las bacterias
a los antibióticos utilizadas en los laboratorios de bacteriología.
Un cuarto gene de resistencia utilizado en las construcciones de OGMs, aad3"9,
utilizado además en una variedad de algodón de Monsanto, confiere resistencia a
la estreptomicina y a la espectinomicina. Si este último antibiótico se utiliza
exclusivamente, y cada vez menos en el tratamiento de la gonorrea, existe un
nuevo interés en la estreptomicina a pesar de los efectos secundarios
indeseables (toxicidad, dolor en el punto de inyección). En efecto, este
aminósido, no presenta, por oposición a los demás miembros de esta familia,
resistencia cruzada con la gentamicina en las bacterias Gram positivas*
(estafilococos, estreptococos y enterococos). Puesto que la resistencia a la
gentamicina es cada vez más frecuente en lo enterococos, la estreptomicina es
indicada de nuevo en asociación con penicilinas en infecciones severas como la
endocardía (infección bacteriana, esencialmente localizada en las válvulas
cardiacas)9.
El principal riesgo de la presencia de genes de resistencia en las plantas
modificadas genéticamente es el de contribuir a la diseminación de la
resistencia a los antibióticos en las bacterias patógenas. Mientras que los
transgenes de interés agrícola (resistencia a la toxina de bacillus
thuringiensis o a los herbicidas por ejemplo) podrían diseminar por vía sexual a
las especies próximas, la forma de transferir la resistencia a los antibióticos
de las plantas hacia las bacterias podría resultar de una transferencia
horizontal de ADN.
Siempre es necesario tener presente que las oportunidades de intercambio de
material genético entre organismos en la naturaleza son inmensas
Es cierto que los conocimientos sobre la transferencia de información genética
entre organismos muy alejados en el plan filogenético son recientes y en campos
limitados, y que nuestro conocimiento está en plena evolución. Si la existencia
de un flujo de genes de los cocci de Gram positivo hacia los bacilos de Gram
negativo10 y la existencia de un sistema de transferencia genética de las
bacterias hacia las plantas11 en condiciones naturales se conocen desde hace
quince años, la demostración en el laboratorio de una transferencia de ADN de
los bacilos de Gram negativo a los cocci de Gram positivo, de las bacterias a
los hongos12 o a las células de los mamíferos, incluyendo las humanas,13 es en
cambio mucho más reciente.
Se ha probado que las transferencias de ADN pueden implicar a los reinos más
alejados. La transferencia inversa, que nos preocupa actualmente, de los
eucariotes a los procariotes, es pues concebible en realidad, y se ha propuesto
en algunos casos, especialmente de manera muy convincente, para el gene Pgi, que
porta el código de una enzima, la isomerasa de la glucosa de fosfato14 , y para
los genes de los campos del tipo III de las proteínas fibronectinas15.
La transferencia directa de ADN de las plantas a las bacterias no se ha
reproducido puesto que no ha sido sujeto de estudios extensos. Ese resultado
negativo no nos autoriza a considerar que el hecho de su posible aparición "no
tiene razón para plantearse"16. Es necesario recordar constante-mente que son
inmensas las oportunidades de intercambio de material genético entre organismos
vivos en la naturaleza, y que la recreación de esas condiciones en el
laboratorio, y aún en el terreno, puede ser más difícil, por no decir imposible
actualmente. Esto subraya la pobre capacidad de predicción de los experimentos
realizados en el laboratorio.
A causa de las etapas que se requieren, cada una con su baja probabilidad de
ocurrencia, y de que la barrera de especie es una certeza, la posibilidad de la
transferencia de genes de las plantas a las bacterias, si existe, es, por lo
menos en teoría probablemente rara; excepto si, como vamos a ver, uno se las
ingenia para multiplicar las construcciones y las circunstancias que favorezcan
el hecho. En fin, es inevitable, al contrario de lo que se ha pretendido, que el
cultivo intenso de una planta que aloja un gene de resistencia y por ello
aumenta el número de copias de ese gene en la naturaleza, sí favorece su
evolución y diseminación.
La diseminación horizontal de información genética implica tres etapas: la
transferencia del ADN, su estabilización en el nuevo anfitrión (requisito para
asegurar su transmisión a la descendencia) y su expresión.
El regreso de un gene de resistencia a los antibióticos de una planta
genéticamente modificada hacia las bacterias podría producirse en dos tipos de
circunstancias. La primera sería una transferencia en el tubo digestivo (de
animales o del hombre) a las bacterias presentes en el mismo. La estabilidad
térmica del ADN es tal que, en algunos casos, los genes de resistencia no serán
desnaturalizados por la preparación de los alimentos antes de su ingestión. En
el ecosistema intestinal, las bacterias que pertenecen a una multitud de
especies, la mayoría aún no descritas, existen en números extremadamente
elevados y en etapas fisiológicas variadas. Algunas pueden hallarse en estado de
competencia, es decir, aptas para incorporar el ADN de una planta liberado
durante la digestión - especialmente el fragmento portador del gene de
resistencia blaTEM-1 el cual, si se toma en cuenta su pequeño tamaño (858 pares
de bases), tiene fuerte probabilidad de permanecer intacto. Además, ya que las
bacterias están en contacto muy íntimo unas con otras, el tubo digestivo
representa un ecosistema extremadamente favorable para los intercambios
genéticos entre bacterias que pertenecen a géneros diferentes17 . En estas
condiciones, el gene de resistencia podría ser recuperado por transformación por
una bacteria naturalmente competente, transmitido verticalmente a su
descendencia al ocurrir las divisiones celulares; pero igualmente de forma
horizontal a otros micro-organismos. El estudio de la evolución de la
resistencia bacteriana a los antibióticos durante los últimos veinte años nos ha
enseñado que dado el tamaño gigantesco de las poblaciones involucradas, un
acontecimiento, aún extremadamente raro, puede suceder aunque las condiciones de
selección adecuadas estén apenas presentes18.
Desde ese punto de vista, la utilización masiva de antibióticos como promotores
del crecimiento en la alimentación animal crea las condiciones más favorables
para la selección de la transferencia, después para la diseminación de la
resistencia. Trabajos recientes, a propósito de la utilización de los
antibióticos como suplementos alimenticios para animales, demostraron que son
posibles tanto la colonización del tubo digestivo del hombre por bacterias de
origen animal, como la transferencia de genes de resistencia a los antibióticos
de tales micro-organismos a las bacterias comensales del hombre. Como el maíz
transgénico se destina principalmente a la alimentación animal, la conjunción
del uso de antibióticos en la alimentación animal y de los OGMs no puede hacer
más que acrecentar el riesgo de diseminación.
La segunda circunstancia posible de regreso de los genes a las bacterias, es que
ADN de plantas transgénicas en descomposición, especialmente de células de
raíces, pase a las bacterias que habitan el suelo. Esta posibilidad tiene a su
favor el hecho de que el ADN, al contrario de las ideas recibidas y transmitidas
aún recientemente4, es una molécula extremadamente estable en los suelos y que
ciertas especies bacterianas telúricas pueden espontánea y eficazmente
incorporar ADN19. Microorganismos, tales como los Acinetobacter, forman parte de
las bacterias responsables de infecciones en los enfermos inmunodeficientes que
representan una fracción creciente de la sociedad (pacientes con SIDA, pacientes
que presentan leucemia o algún cáncer, enfermos que hayan sufrido un
transplante, o estén hospitalizados en servicios de reanimación, ancianos).
Además del regreso del gene, es necesario, para su transmisión a la descendencia
y su expresión continua, que el ADN que entre, se estabilice en la nueva célula
anfitriona. La estabilización se efectúa por recombinación homóloga entre las
secuencias que flanquean al gene de resistencia y el ADN de la bacteria
receptora: el procedimiento es tanto más eficaz cuanto más se extiendan las
zonas de homologación que interactúan. Sucede que numerosas plantas transgénicas,
incluidas las recientemente autorizadas para su cultivo en Francia, surgen de la
adquisición por electrotransformación (aplicación de un campo eléctrico) o por
biolística o biobalística (bombardeo de las células con microbalas recubiertas
del transgene), no solamente del gene de resistencia a los antibióticos, sino
también de grandes regiones adyacentes de ADN bacteriano, es decir de la casi
totalidad del plásmido de inicio. Se trata entonces de construcciones que no
solamente son "poco estéticas"3, sino "genéticamente incorrectas", porque
resultan de aproximaciones poco precisas. Cuando se estabiliza, el gene puede
integrarse, ya sea en el cromosoma --para ser parte del genoma de la bacteria y
así ser transmitido de forma estable a su progenie-- o, de manera más
preocupante, en un elemento genético móvil3, tal como un plásmido o un
transposon: en ese caso será transmitido no solamente en forma vertical, sino
también horizontal, de bacteria a bacteria, por conjugación, movilización o
transformación.
La tercera y última etapa necesaria para la transferencia consiste en la
expresión del gene de resistencia en la bacteria anfitriona. Para los genes de
resistencia a ampicilina, estreptomicina y espectinomicina, que permanecen en
las construcciones bajo control de un promotor* bacteriano, la expresión será
total e inmediata en las bacterias Gram negativas. En lo que concierne al gene
de resistencia a la kanamicina, la situación es más compleja en la medida en que
su expresión se liga a su integración descendente de un promotor bacteriano.
Esto último se debe al hecho de que las construcciones genéticas colocaron ese
gene bajo control de un promotor eucariote que es a priori no funcional dentro
de las bacterias. La probabilidad de expresión del gene de resistencia a la
kanamicina, es aquí mucho más débil por tanto, que la de los demás genes de
resistencia.
Cuando la eficacia de la transferencia horizontal de los genes de las plantas a
las bacterias, aún no se ha observado, se considera inverosímil, sin punto de
comparación con la eficacia de los sistemas de intercambios genéticos
desarrollados por las bacterias, no queda más que la interrogante.
¿Es oportuno dejar subsistir en las plantas transgénicas, genes que son inútiles
para ellas pero confieren resistencia a familias grandes e importantes de
antibióticos, o a antibióticos que se están retomando en la curación de ciertas
enfermedades? Dejar genes que forman parte de construcciones genéticas
bloqueadas que acumulan estructuras favorables a un regreso eventual hacia las
bacterias? Y, sobre todo, hacerlo ahora que se dispone de técnicas que autorizan
construcciones "genéticamente correctas" perfectamente definidas y que evitan
esos genes de resistencia.
¿Es oportuno no aplicar el principio de precaución al autorizar la diseminación
de construcciones "de primera generación" quizá útiles para el progreso de las
técnicas de transgénesis, pero impropias para su utilización en el campo? ¿Y
esto justo ahora, cuando el "sistema de biovigilancia" se verá imposibilitado
para evaluar el impacto de esas construcciones sobre la diseminación de la
resistencia a los antibióticos, ya que el origen de un gene no "marcado" es
imposible rastrearlo bajo condiciones naturales11?
¿Es oportuno crear un precedente capaz de incitar a los productores de semillas
a descuidar las precauciones más elementales? Todo ello, ¿es oportuno ahora
cuando hace más de veinte años que no se ha introducido ninguna familia nueva de
antibióticos en los tratamientos clínicos?
REFERENCIAS
1. P. Courvalin et A. Philippon. "Mécanismes biochimiques de la résistance
bactérienne aux agents antibactériens", in Le Minor et M. Véron (eds.),
Bactériologie médicale, Flammarion, 1989.
2. P. Courvalin et P. Trieu-Cout, "Plasmides et transposons de résistance aux
antibiotiques" in L. Le Minot y M. Véron (eds.) Bactériologie médicale,
Flammarion, 1989.
3. A. Kahn, "Pourquoi tant de haine contre ce pauvre maïs? " Le Monde, 9
décembre 1997. A. Kahn, "Les OGM permettront de nourrir la planète en respectant
l'environnement". Les Echos,. 18 décembre 1997.
4. P. Berche, "Résistance aux antibiotiques: l'impact des plantes transgéniques
paraît anecdotique", Le Quotidien du Médicin, 18 fèvrier, 1998.
5. W.Sougakoff et al. Rev. Infect. Dis., 10, 879, 1988.
6. G. Vedel et al. , J. Antimicrob. Chemother. 30, 449, 1992.
7. S. Kocabiyik et M. H. Perlin, FEMS Microbiol. Letters. 72, 199, 1992.
8. Trieu-Cuot et P. Courvalin., Gene. 23,331,1983.
9. R. Leclercq et al. , Clin. Infect. Dis., 16, 331, 1993.
10. P. Courvalin, Antimicrob. Agents Chemother., 38,1447,1994.
11. V. Buchanan-Wollaston et al., Nature, 328, 170, 1987.
12. J. A. Heinemann et G. F. Sprague Jr., Nature, 340, 205, 1989.
13. P. Courvalin et al. C.R. Acad. Sci. Ser. III., 318, 1207, 1995.
14. L. A. Katz, J. Mol. Evol., 43, 453, 1996.
15. E. Little et al., J. Mol. Evol., 39, 631, 1994.
16. A. Kahn, "Faut-il avoir peur des aliments transgéniques?", Elle, 2711,
p.160, 15 décembre 1997.
17. F. Doucet-Populaire et al., Antimicrob. Agents Chemother., 36, 502, 1992.
18. Y. Duval-Iflash et al. Infect. Immun., 28, 981, 1980.
19. J. Sihorski et al. , Microbiology, 144, 569, 1998.
20. Y. Demarly et M. Sibi, Amélioration des plants et biotechnologies. John
Liebbey, Eurotext, 1996, p. 131.
La Recherche ha publicado sobre el tema también:
I. T. Mikkelsen, T. Hauser et R. B. Jorgensen, "Les gènes prennent la clé des
champs", febrero de 1997.
II. Dorothée Benoît-Browaeys. "L'etiquetage des nouveaux aliments et un leurre",
junio 1997.
TÉCNICA DE TRANSFORMACIÓN DE ORGANISMOS
Los genes que portan la característica que se quiere transmitir, llamados genes
de interés, son de orígenes diferentes (plantas, bacterias,etc.). Se les
transfiere al interior de una planta mediante una operación llamada transgénesis.
Esta operación utiliza vectores que con la mayor frecuencia provienen de
bacterias. Se comienza, después de haber aislado el gene de interés y de
integrarlo en plásmidos: se trata de pequeñas moléculas de ADN circulares de
algunos miles de bases de largo que se encuentran en el seno de algunas
bacterias20.
Plásmido circular construído en laboratorio a partir de un plásmido bacteriano.
La incorporación se realiza en diferentes etapas utilizando enzimas como las
ligasas, que ligan dos fragmentos de ADN. Enseguida el plásmido, a su vez, se
introduce en una bacteria, generalmente de la especie Escherichia coli. Se
cultivan colonias de E. coli transformadas así para preparar el plásmido vector.
Para integrar ese plásmido transformado en la planta, existen dos técnicas
principales. La más extendida consiste en utilizar como intermediaria a otra
bacteria, Agrobacterium tumefaciens, la cual presenta naturalmente capacidad de
introducir fragmentos de ADN en el genoma de las plantas. El plásmido se
transfiere de E. coli a A. tumefaciens por choque térmico o por conjugación.
Después se realiza un co cultivo de A. tumefaciens con un fragmento de tejido
vegetal (fragmento de hoja, tallo, embrión, etc., según la planta).
Una parte del plásmido que contiene el gene de interés se transfiere al núcleo
de la célula vegetal y se integra en su genoma -es precisamente debido a esta
propiedad que se utiliza A. tumefaciens.
El otro gran método de transferencia llamado "biobalística o biolística"
consiste en extraer el plásmido de E.coli, y cubrir con él pequeñas balas de
tungsteno o de oro del tamaño de un micrón de diámetro y bombardear directamente
con ellas las células vegetales, de la cuales, algunas integran el gene de
manera aleatoria. Este método es más apropiado para las plantas monocotiledonas
(maíz, sorgo, arroz…) con las cuales la transformación con A. tumefaciens
resulta poco eficiente.
A fin de verificar el éxito de la operación se integra en el plásmido vector,
unido al gene de interés, un gene marcador o reportero, que permite seleccionar
las células vegetales que integraron el gene de interés. Los genes marcadores
utilizados son los de resistencia a los antibióticos o a los herbicidas. La
verificación es fácil: en cada etapa, se seleccionan las células vegetales
transformadas por su capacidad de multiplicarse en un medio que contiene el
antibiótico o el herbicida considerado. Las que sobreviven portan el gene de
interés. A pesar de que se investigan otras técnicas para "marcar" el gene de
interés, por lo general, la selección por antibióticos es la que se sigue
practicando.
¿CUAL ALTERNATIVA?
Hervé Kempf
Los genes de resistencia a los antibióticos son el marcador de selección más
utilizado en las construcciones genéticas. Pero los industriales, conscientes de
los problemas que plantean, buscan activamente alternativas. La primera es
utilizar como marcador un gene de resistencia a un herbicida. Esta solución
parece ser la preferida por muchos industriales como Monsanto Rhone-Poulenc. La
segunda consiste en colocar un gene marcador y un gene de interés en dos
fragmentos diferentes de ADN que pueden integrarse en dos sitios de genoma, y
separarlos en la descendencia de las plantas. Esta técnica es costosa y no puede
aplicarse a las plantas que se reproducen por multiplicación vegetativa
(esquejes o tubérculos, como la papa). Otra más, es colocar el gene marcador en
medio de secuencias específicas, que reconocidas enseguida por una enzima que
las corta, permite eliminar el gene indeseable. Ese método se llama "sistema
CRELOX". Se estudian otras técnicas más, como hacer la selección por genes que
dan un cierto color a la planta que lo porta.
Aún no es posible decir si todos esos métodos alternativos de marcaje son
inofensivos desde el punto de vista del medio ambiente o de la salud. Más aún,
la lista presentada aquí es incompleta: los industriales estudian otras
técnicas, aunque en forma discreta debido a la intensa competencia comercial que
domina este campo.
Formas de transferencia de información genética entre bacterias
En la naturaleza una transferencia puede efectuarse por diferentes medios: la
conjugación, la transformación y la transducción.
1) La conjugación. Existe contacto físico directo entre la bacteria donante y la
receptora, y el plásmido pasa de una a otra.
2)La transformación: La bacteria incorpora ADN simple presente en el medio
ambiente a su cromosoma.
3)La transducción. El ADN es trasladado por un virus bacteriófago.
GLOSARIO
· Hidrólisis. Es un reacción química durante la cual hay ruptura de uniones
establecidas por moléculas de agua.
· Cefalosporinos. Grupo de antibióticos de la familia de las b- lactaminas, cuyo
más vieja representante es la penicilina G.
· La tasa media de mutaciones en las bacterias es del orden de 10-7 a 10-9.
· Enterobacterias. Bacterias especialmente encontradas en el tubo digestivo del
hombre y los animales.
· Promotor. Es una región del ADN a partir de la cual se inicia la expresión de
un gene vecino. Un gene no puede pues expresarse si no es bajo el control de un
promotor que es específico para él.
· Bacterias Gram positivas y Gram negativas. Se distinguen según su reacción
diferente a una técnica de coloración, establecida por el danés Christian Gram.