Las plantas ornamentales también tienen un trabajo científico detrás. Una vez más, el Dr. Jorge Poveda Arias nos acerca al mundo de la biología y la genética en colaboración con Cristian Miranda Silva, alumno de 4º curso de Grado en Biología por la Universidad de Salamanca (Asignatura: Introducción a la Biotecnología Vegetal).
Es el cumpleaños de tu madre y uno de los mejores regalos que nunca fallan se encuentra a la vuelta de la esquina de tu casa. Entras en la floristería de tu barrio para buscar el ramo de claveles más grande y exuberante de la tienda, pero… el color que tienen, ¿azul? ¿normalmente no eran rojos? ¿de dónde han sacado esta planta? ¿realmente es una planta?
Flores y colores
Para poder conocer un poco más acerca de esto, tenemos que remontarnos a las clases de biología que nos daban en el instituto, ¿recuerdas lo que es una flor? ¿cuántas partes tiene? Si no es así, te refrescaré la memoria. Las flores se sitúan en el tallo apical o en yemas laterales y son hojas modificadas, con un crecimiento definido, donde ocurre la reproducción sexual en las plantas con flores (o comúnmente llamadas angiospermas). Hay cuatro partes bien diferenciadas llamadas cáliz (sépalos), corola (pétalos), androceo (estambres) y gineceo (pistilo).
User:Wlodzimierz – https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cvet_leguminose.jpg
La estructura que más nos interesa son los pétalos, pues aquí es donde están presentes las características del perfume, aroma, color, textura y la belleza de la planta. A día de hoy, se conocen gran cantidad de mecanismos genéticos que dan lugar al desarrollo floral, uno de los más interesantes, que se utiliza en la floricultura, son las rutas de síntesis de pigmentos, responsables de dar la gran variedad de colores que observamos en las flores.
Entre los pigmentos que más podemos encontrar tenemos tres grupos: los carotenoides que dan colores entre naranjas y rojos, las betalaínas que dan tonalidades rojas, violetas y amarillas, y por último los flavonoides con un gran rango de colores; los más interesantes son las antocianinas como la pelargonidina (anaranjado), cianidina (rojizo) y delfinidina (azulado).
¡Bingo! Ya tenemos localizado nuestro color de interés, la delfinidina. El siguiente paso es “meter” este pigmento desde una planta que lo produzca, a otra que no lo tenga, como los claveles. ¿Cómo podemos hacer esto? Es el momento de que la ingeniería genética entre a la palestra.
Cabe destacar que no son tan fáciles de manejar las técnicas adecuadas para obtener una planta transgénica de este tipo, ya que los pigmentos son metabolitos secundarios a muy baja concentración y las plantas los sintetizan según las necesidades del momento (esto puede ser: según el pH del suelo, cantidad de luz, agua, etc. Por ello, la expresión de los genes encargados en los pigmentos, se encuentra a niveles muy variados en la planta.
La empresa Florigene fue capaz de crear los claveles en una gran variedad de tonos azules, introduciendo el gen de síntesis de la delfinidina procedente de la flor del pensamiento en el genoma del clavel; más adelante otra empresa pudo hacerlo realidad mediante la inserción de genes procedentes de la petunia. Actualmente, este gen es conocido como “Blue Gene”.
El resultado de estos experimentos dio lugar a un clavel un tanto peculiar, ¡coloraciones violáceas y grisáceas! ¿Cómo es posible esto si hemos introducido un pigmento de color azul? Si bien sabréis, el violeta es una combinación entre azul y… ¡rojo! Por tanto, hay expresión de los genes para la síntesis del pigmento de cianidina. Los investigadores tuvieron que recurrir a la tecnología del ARN de interferencia (incorporando una región en sentido contrario del gen que nos interesa) para poder bloquear esta ruta de síntesis y así obtener el tan buscado clavel azul por silenciamiento génico.
Hoy en día los progresos en ingeniería genética permiten avanzar en el campo de la investigación a una velocidad asombrosa. Por ello apenas existen límites en la modificación de plantas para la obtención de transgénicos, y de esta manera conseguimos indagar más en mecanismos poco conocidos y mejorar las herramientas que nos ayudan en el día a día.
“La realidad no ha alcanzado a la imaginación; pero los sueños se hacen realidad”.
REFERENCIAS:
- Alfredo Marcos. “¿Claveles rojos o azules? Ingeniería Genética en un 25 de Abril”. 24 de abril. http://alfredomarcos.blogspot.com/2014/04/claveles-rojos-o-azules-ingenieria.html.
- Betiana Parody. La biotecnología y las plantas ornamentales. Buenos Aires; ArgenBio. Ediciones INTA-CONICET..
- Echenique, V. Rubinstein, C. Mroginski, L. Biotecnología y mejoramiento vegetal. Buenos Aires; ArgenBio. Ediciones INTA, 2004.
- Florigen: http://www.florigene.com.au
- García Carmona, F. “Betalaínas 2005-2015: Una historia con futuro”. 11 de febrero. https://www.um.es/acc/betalainas-2005-2015-una-historia-con-futuro-2/.
- García Gutiérrez, V, R. Evolución de compuestos funcionales durante la maduración de frutos de Opuntia stricta. Proyecto Fin de Carrera. Universidad Politécnica de Cartagena, Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica. Julio 2008.
- Levitus, G. Echenique, V [et al]. Biotecnología y mejoramiento vegetal II. Buenos Aires; ArgenBio. Ediciones INTA,.
