Las rosas son azules… transgenes

Libe Rentería Aizpurua y Susana San Ildefonso García, alumnas de Biotecnología vegetal, tercer curso de Grado en Biotecnología en Universidad Pública de Navarra. Profesor: Dr. Dr. Jorge Poveda Arias

Las rosas son azules… transgenes

¿Alguna vez has pensado por qué hay rosas azules? ¿Sabías que existen claveles a modo de ambientador? Estos son ejemplos del amplio abanico de posibilidades que nos ofrecen las plantas transgénicas, que son aquellas cuyo genoma ha sido modificado para poder mostrar un nuevo carácter que de forma natural no tendrían. En este artículo te enseñamos algunos de los modelos más variopintos conseguidos a través de esta tecnología de DNA recombinante en distintas plantas ornamentales.

La biotecnología es una ciencia con repercusión en diferentes campos, que tiene como objetivo modificar diferentes organismos para poder aprovechar al máximo todos sus beneficios. Seguramente hayas oído hablar de varias de sus aplicaciones: obtención de vacunas, biopesticidas, desarrollo de fármacos… Pero ¿qué interés tiene aplicar la biotecnología a plantas ornamentales? ¡Si ni siquiera nos las comemos!

Puede que a simple vista las diferentes utilidades de estas plantas genéticamente modificadas no sean fáciles de reconocer, pero te aseguramos que no son pocas.

Imagina poder ambientar tu cuarto con la misma intensidad que ofrecen los ambientadores comerciales, pero sin necesidad de comprarte uno. Varios investigadores de los Países Bajos descubrieron que el aumento de la fragancia de claveles se conseguía inhibiendo el gen f3h. Al inhibir dicho gen, mediante la inserción de una molécula de RNA, se consiguió una disminución en la concentración de antocianina en la planta, que es un pigmento que, además de darle a las flores y frutos un color púrpura, también controla sus fragancias. Al reducir la concentración de antocianina, el poder inhibidor de la fragancia disminuyó considerablemente, aumentando el olor que estas plantas desprenden. La investigación sobre las rutas metabólicas que controlan la fragancia de las plantas está todavía empezando a florecer, pero definitivamente, unos claveles que inunden de olor el salón serán el ingrediente que necesitas para dejar boquiabierta a tu tía abuela que viene de visita.

Y si te digo que ahora puedes tener plantas que produzcan más flores de lo normal sin necesidad de ningún tratamiento especial, ¿te lo crees? Un grupo de investigadoras estadounidenses consiguió en 2009 potenciar la floración y ramificación en plantas de crisantemo. Mediante un aumento en la expresión del gen de síntesis de la citoquinina (ipt), hormona propia de las plantas que favorece la diferenciación celular, consiguieron obtener organismos con un mayor número de ramas y botones florales. Para ello, colocaron una secuencia promotora muy fuerte delante de dicho gen que impulsó la expresión del mismo haciendo que se produjeran cantidades de citoquininas por encima de las normales. De este modo, se demostró que se pueden obtener plantas con más ramas y flores pudiendo controlar a la vez los niveles de estas hormonas en planta, evitando su exceso, que tiene efectos negativos sobre la planta, y descartando los problemas de absorción presentes en los tratamientos con citoquininas que no han sido producidas por la propia planta.

El último de los ejemplos que te traemos seguramente ya lo conozcas. ¿Quién no ha visto rosas azules en una floristería? Es probable que ni siquiera te hayas parado a pensar en el origen de esa tonalidad, pero… ¡sorpresa! Las rosas no son capaces de sintetizar este pigmento. Se trata otra vez del resultado de un juego de genes. La coloración de los pétalos de las rosas es el resultado de un sistema complejo que depende de varios factores. Inicialmente, se trató de producir este color a través de la inserción de genes modificados y el silenciamiento de secuencias propias otros genes propios de estas flores, pero los colores obtenidos no llegaban a alcanzar una tonalidad azul definida. No fue hasta 2019 cuando un grupo de investigadores chinos dio con el resultado. Fue mediante el clonaje y la inserción de una proteína microbiana proveniente de la bacteria Bacillus subtilis, que produce el pigmento indigoidina, un compuesto que, como su mismo nombre indica, otorga un color índigo a las flores en las que se encuentra.  Así consiguieron acumular este compuesto en los pétalos de las rosas, haciendo que adquirieran el color azul que tanto se buscaba.

La aplicación de la biotecnología en plantas ornamentales no ha alcanzado aún su máximo esplendor. Aunque es un campo todavía en estudio y que tiene un futuro prometedor, suscita preocupaciones éticas a tener en cuenta, como la transferencia de genes de resistencia a antibióticos en microorganismos o el monopolio de países desarrollados. Aun así, las numerosas utilidades de la modificación genética de este tipo de plantas están todavía por descubrir, abarcando desde aplicaciones comerciales, como la mejora de características florales de interés, hasta el estudio del beneficio de plantas ornamentales transgénicas en campos fuera de la floricultura.

Referencias

Zuker, A. (2002). Modification of flower color and fragrance by antisense suppression of the flavanone 3-hydroxylase gene. Molecular breeding, 9, 33–41. https://doi.org/10.1023/A:1019204531262 

Khodakovskaya, M., Vaňková, R., Malbeck, J. et al. (2009) Enhancement of flowering and branching phenotype in chrysanthemum by expression of ipt under the control of a 0.821 kb fragment of the LEACO1 gene promoter. Plant Cell Rep 28, 1351–1362. https://doi.org/10.1007/s00299-009-0735-x 

Nanjaraj Urs, A. N., Hu, Y., Li, P., Yuchi, Z., Chen, Y., & Zhang, Y. (2018). Cloning and Expression of a Nonribosomal Peptide Synthetase to Generate Blue Rose. ACS Synthetic Biology, 8(8), 1698–1704. https://doi.org/10.1021/acssynbio.8b00187 

Noman, A., Aqeel, M., Deng, J., Khalid, N., Sanaullah, T., & Shuilin, H. (2017). Biotechnological Advancements for Improving Floral Attributes in Ornamental Plants. Frontiers in Plant Science, 8. https://doi.org/10.3389/fpls.2017.00530 

Rastogi Verma, S. (2013). Genetically Modified Plants: Public and Scientific Perceptions. ISRN Biotechnology, 2013, 1–11. https://doi.org/10.5402/2013/820671

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