3.3.7. APLICACIÓN AGRONOMICA
Control de enfermedades
Podemos conseguir un control de las enfermedades gracias a numerosas técnicas:
- Cultivo in vitro: por el que se puede proteger a especies cercanas a través de cruzamientos convencionales y por retrocruzamiento me quedo sólo con el gen deseado.
- Creando resistencia a hongos mediante la sobreexpresión de los genes que son tóxicos para el patógeno, genes que neutralicen sus componentes, mejoren las defensas estructurales, participen en las vías de señalización de las defensas, es decir, que preparen con anterioridad a la planta para la llegada del patógeno, genes que sean de resistencia.
- Obteniendo resistencia a las bacterias: se introducen nos genes que produzcan enzimas que maten a la bacteria. También lo podemos conseguir haciendo a la planta insensible a la toxina bacteriana. Aumentando sus defensas naturales por sobreexpresión de genes o provocando una muerte celular artificial en el sitio de la infección.
- Debemos asegurar la resistencia a virus gracias a, aparte de las técnicas tradicionales de tratar con insecticidas e insertar genes de resistencia, a la sobreexpresión mediada por :
- proteínas, que generan resistencia a virus Cápsida viral (CP)Replicasas virales (RP), Proteínas de movimiento (MP);
- RNA, Silenciamiento génico postranscripcional (PTGS). También podemos obtener resistencia por la inclusión de genes no virales
- Incluyendo genes no virales: anticuerpos antivirales, proteínas inhibidoras del ribosoma (RIPs) o genes R de resistencia natural.
- Otra de las soluciones posibles es producir plantas libres de virus, cultivando meristemos, ya que éste no suele estar infectado con el virus por que su sistema vascular no está muy desarrollado por lo que el virus no puede viajar por su floema o xilema y porque tienen una alta tasa metabólica que impide la infección.
- También podemos aplicar técnicas de termoterapia, quimioterapa o electroterapia que erradican o por lo menos disminuyen la concentración del virus, pero no erradican completamente la infección.
Otra de las formas de evitar el daño a la planta es el control de las plagas: Mediante insecticidas tradicionales, genes de resistencia a las bacterias ( por ejemplo, Célula de Bacillus thuringiensís esporulante), genes de resistencia a animales (inhibidores de proteasas, colesterol oxidasa, quitinasas...), de resistencia a plantas (inhibiendo sus enzimas digestivas o mediante lectinas), expresando ciertos genes de virus de insectos em plantas para que las proteja de ese insecto, mediante liberación de hormonas que repelan al insecto o atraigan a los depredadores de éstos (aunque tiene algunos problemas medioambientales). Controlando las malas hierbas gracias a herbicidas.
Tolerancia a estreses abióticos
Las plantas son sometidas frecuentemente a estreses debido a condiciones desfavorables en el ambiente físico o químico con las que intentan sobrevivir mediante diferentes respuestas. Sin embargo, nosotros podemos favorecer esa tolerancia gracias a la biotecnología:
- haciendo que produzcan más solutos compatibles beneficiosos para la planta
- mediante la sobreexpresión de proteínas LEA que generan más resistencia,
- controlando la bomba de NA+/H+ intentando reducir el incremento del Na+ que es el que provoca el estrés
- cambiando las propiedades de las membranas (las más resistentes son las que tienen mayor composición de grasos insaturados con dobles enlaces) para que toleren mejor las bajas temperaturas
- Expresando genes que codifiquen proteínas que actúan como anticongelantes (gen de la AFP)
Gracias a la capacidad de las plantas de absorción de sustancias tanto esenciales como no esenciales, podemos llevar a cabo la fitorremediación, que consiste en el uso de plantas para degradar, asimilar, matabolizar o desintoxicar metales pesados, compuestos orgánicos y radiactivos de ambientes contaminados por Cr, Cu, Fe, Ni, Zn, Pb, combustibles, armas químicas, pesticidas y herbicidas, solventes orgánicos...
Existen diferentes tipos dependiendo de qué tipo de contaminación trate y el proceso por el que la elimine: fitoestabilizació, fitoestimulación, fitovolatilización, fitodegradación.
Las ventajas de esta práctica son su bajo costo y su rapidez comparada con microorganismos, se puede implantar en grandes extensiones y genera pocos residuos.
Sin embargo el proceso se limita a la profundidad de la penetración de las raíces de las plantas y que a veces, si el área está muy contaminada el proceso no puede producirse. También hay que tener en cuenta que los contaminantes no deben pasar al siguiente nivel de la cadena trófica.
Producción de compuestos de interés industrial
Si queremos producir compuestos que son demandados por la sociedad actual, podemos modificar:
El metabolismo, mediante manipulación genética para producir más o menos cantidad de producto deseado, aumentando o disminuyendo el flujo de la ruta biosintética, del catabolismo o del número de células productoras.
Las rutas metabólicas, mediante ingeniería genética: sobreexpresando los genes de enzimas de biosíntesis de ese compuesto, importando un gen de otra especie, haciendo una reacción unidireccional para evitar que los compuestos se desvíen por otra rama o por el contrario una reacción para que los productos de las ramificaciones vuelvan a la vía deseada o sobreexpresando factores de transcripción que aumenten la expresión.
Por ejemplo, de los hidratos de carbono obtenemos celulosa, almidón, azúcares que utilizamos para papel, textiles, cartón, fármacos, pinturas, plásticos, cosméticos, biocombustibles...
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