Investigadores
Resumen
Sosa, Gustavo Marcelo
Cohn, Carlos Damián
Hoffmann Contreras, Adrian
Ispizua, Patricio
Martinez, Guadalupe
Obtención de mutantes. Durante la etapa previa de trabajo se realizaron inducciones de mutaciones de varias especies, ya sea que se multipliquen por gajo o bien por semillas. Los resultados encontrados hasta el momento fueron publicados recientemente en una reunión del INTA (INTA Expone) en Posadas misiones (se adjunta el poster). Se logró poner a punto la técnica y entrenar a estudiantes, ya sea por el docente a cargo o bien por otro docente que comenzó a trabajar en el laboratorio. Se menciona esto último, a fin de mostrar que se ha logrado incorporar el desarrollo de los mutantes de manera autónoma en el laboratorio y a trabajar en equipo, sin la necesidad de una única persona que dirija el trabajo. Logrado este equipo, se comenzarán a realizar nuevos experimentos a fin de lograr los mutantes. Hasta el momento las inducciones han dado resultados de corto plazo: en general se ven las inducciones de las mutaciones a nivel morfológico, pero las plantas no logran crecer y desarrollarse por mucho tiempo. Se piensa en varias hipótesis de trabajo, pero lo cierto es que las mutaciones al azar se mejoran con un gran número de semillas o bien de estacas. Esta etapa del trabajo se está utilizando para inducir mutaciones en un gran número de semillas. Se espera que con esta nueva estrategia se logren los mutantes. Esto está actualmente en curso. Cultivo de tejidos vegetales in-vitro. Las ciencias agronómicas en las últimas décadas han logrado incorporar un número importante de técnicas al desarrollo de los cultivos, desde la siembra directa a las plantas transgénicas. Desde el laboratorio pensamos que la creación de plantas transgénicas para su posterior cultivo experimental en parcelas de estudio, puede dar a los estudiantes herramientas de aprendizaje que los posicione más cerca de lo que será luego su campo profesional. El acceso a la tecnología para obtener plantas transgénicas no es hoy una barrera. Existen varios laboratorios que brindan el servicio de obtener plantas transgénicas, en particular uno de ellos, el de la Doctora Kan Wang, de Iowa University en EEUU. Se tiene experiencia con el grupo de trabajo de la Dra. Wang, donde gracias a ella se obtuvieron semillas de soja transgénica. Esta soja en particular produce un nuevo aceite no convencional. Una experiencia similar podemos desarrollar dentro de la Escuela de Agronomía. Para lograr una planta transgénica con fines de estudio, primero se debe conocer la técnica de cultivo de tejidos in-vitro. Esta técnica se apoya en desarrollos previos realizados en el laboratorio, utilizando métodos de multiplicación de micro-estacas en condiciones de esterilidad, que fueron llevados a cabo por el grupo de trabajo de manera exitosa. Se entiende por buenos resultados aquí, que las contaminaciones fueron muy bajas, que los tejidos de las plantas lograron desarrollarse, ya sea mutados o no, con la salvedad que los mutados no lograron prosperar. Utilizando esta experiencia previa se pretende ahora desarrollar una nueva técnica que acerque al laboratorio a obtener plantas transgénicas. Lo primero que se pretende es tener un cultivo de tejidos sin contaminaciones, que es lo que actualmente se está poniendo a punto. Logrado este paso, se deberá elegir un gen desde un banco de genes a fin de incorporarlo primero a una bacteria y segundo a una planta. La incorporación del gen a la bacteria es una técnica habitual de la biología molecular y no requiere de una infraestructura importante. Lograda la incorporación del gen en la bacteria, esto permite enviar el gen a EEUU y que la Doctora Wang utilice el gen para infectar células de maíz o soja, a fin de regenerar una planta transgénica. Desde EEUU llegarían a nuestro laboratorio semillas de maíz o soja transgénicos. En el laboratorio de la Dra. Wang se podrán obtener distintas expresiones del gen enviado, donde cada expresión estará representado por un grupo de semillas. Cada grupo de semilla es luego sembrado a fin de estudiar su fenotipo. Estos fenotipos serán de utilidad docente en la Escuela de agronomía. Siendo así, el plan general consiste en continuar desarrollando las mutantes en el laboratorio intentando mejorar la supervivencia de las plantas. Esta técnica está en manos de alumnos y docentes que logran trabajar por si mismos, distribuyendo el conocimiento adquirido a sus compañeros y colegas. La segunda etapa en proceso es la obtención de cultivo de tejidos a fin de lograr una planta transgénica en colaboración con un laboratorio de EEUU. La planta obtenida será motivo de estudio para los alumnos, ya que son estas mismas plantas las que utilizarán en su vida profesional.
Informe de avance. Obtención de plantas mutantes. La inducción de mutaciones con EMS (Etil metasulfonato) es una técnica que permite inducir variaciones al azar en el código genético. El EMS reacciona con la base timina del ADN y la cambia por Adenina. La posterior lectura de las bases por la ADN polimerasa sintetiza un nuevo mARN, que finalmente se traduce en una nueva proteína/enzima. Una alternativa de esta modificación al azar por EMS es que los codones de stop cambian, sintetizándose nuevos genes. Los marcos abiertos de lectura de la ADN polimerasa cambian y con ello la expresión de los genes. El resultado buscado es que nuevos genes se expresen en la especie tratada, logrando nuevas formas y colores. El resultado no buscado es que la inducción por tiempos largos o bien con una alta concentración de EMS lleva a una disminución de la germinación de las semillas, logrando en algunos casos la muerte de todas las semillas tratadas. En un equilibrio que se logra gracias a la experimentación, se puede mediante una concentración de EMS, variar los tiempos de exposición de las semillas con la solución. Finalmente con este esquema se logra que las semillas sobrevivan y con ello que logren expresar nuevas formas o colores, gracias a la modificación genética al azar. Alternativamente en el laboratorio se puso a punto una técnica distinta y en lugar de usar semillas se utilizaron gajos. Los gajos fueron inducidos con EMS para mutar células meristemáticas que son productoras de yemas y nuevos brotes. De esta forma de logró obtener nuevos brotes mutados que se pueden utilizar para dar nuevas plantas. Alternativamente, se mutó solamente la parte aérea de la planta y no así la raíz. De esta manera se mejoró mucho la viabilidad de los gajos, ya que la formación de raíces no se vio afectada por el mutágeno, que sí afectó a la parte aérea. El resultado de estos ensayos fue que se obtuvieron varias modificaciones de ADN en varias especies tratadas. El problema con esta técnica es que el uso del EMS se limita mucho a que el tamaño de las semillas sea pequeño para lograr la inducción con poca solución de EMS. El mayor tamaño de semillas requiere de más EMS y por tanto un elevado costo por experimento.
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Palabras claves:
variedades nuevas
Mutantes
Ornamentales