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TagsPlants Photosynthesis Biology Earth & Life Sciences
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Table of Contents
                            Sobre el autor
Resumen de contenidos
Prefacio
Capítulo 1. El mundo de las plantas
Capítulo 2. Estructura de las células y ciclo celular
Capítulo 3. Introducción a la estructura de las plantas
Capítulo 4. La raíz, el tallo y las hojas: el cuerpo vegetal primario
Capítulo 5. Crecimiento vegetal secundario
Capítulo 6. Ciclos vitales y estructuras reproductoras
Unidad 2. Funciones de las plantas
Capítulo 7. Bioquímica vegetal básica
Capítulo 8. Fotosíntesis
Capítulo 9. Respiración
Capítulo 10. El transporte en los vegetales
Capítulo 11. Respuestas de las plantas a las hormonas y a los estímulos medioambientales
Unidad 3. Genética y expresión genética
Capítulo 12. Genética
Capítulo 13. Expresión y activación de los genes
Capítulo 14. Biotecnología Vegetal
Unidad 4. Evolución y diversidad
Capítulo 16. Clasificación
Capítulo 15. Evolución
Capítulo 17. Virus y procariotas
Capítulo 18. Algas
Capítulo 19. Hongos
Capítulo 20. Briófitos
Capítulo 21. Plantas vasculares sin semillas
Capítulo 22. Gimnospermas
Capítulo 23. Angiospermas: plantas con flores
Unidad 5. Ecología
Capítulo 25. Dinámica de los ecosistemas: cómo funcionan los ecosistemas
Unidad 24. La Ecología y la Biosfera
Unidad 25. Dinámica de los ecosistemas: cómo funcionan los ecosistemas
Capítulo 26. Biología de la conservación
Apéndice A. Química básica
Apéndice B. Conversiones métricas
Apéndice C. Clasificación de la vida
27_APENDICES
Créditos
Glosario
índice
28_CREDITOS
29_GLOSARIO
30_INDICE
                        
Document Text Contents
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Portadillas 25/11/05 10:50 Página I

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cuencia, suelen estar libres de virus que puedan infectar al
resto del vegetal. En consecuencia, el cultivo de meriste-
mas es un método eficaz para producir grandes cantida-
des de vegetales sin virus, incluidos muchas plantas de in-
terior y de cultivo, como los plátanos.

Para los propósitos de la Ingeniería Genética, el culti-
vo de tejidos aporta una manera de producir un número
cualquiera de plantas transgénicas genéticamente idénti-
cas a partir de una única célula vegetal que haya adquiri-
do un gen extraño. Si el gen se introdujo en un proto-
plasto, éste puede ser inducido para que forme paredes
celulares, y las células resultantes, para que generen plan-
tas. Los vegetales generados a partir de estas células con-
tienen el gen extraño en cada una de sus células.

Repaso de la sección

1. ¿Qué es un plásmido y de qué manera puede actuar
como vector?

2. Explica cómo funciona una enzima de restricción.
3. ¿De qué forma la reacción en cadena de polimerasa

clona fragmentos de ADN?
4. Explica cómo se utilizan las pistolas de genes para

producir plantas transgénicas.

Logros y oportunidades
de la Biotecnología Vegetal

La Asociación Americana para el Avance de la Ciencia se-
ñaló la capacidad de mover genes de un organismo a otro,
como una de las cuatro revoluciones científicas principa-
les del siglo XX. Las otras tres fueron: la comprensión de la
estructura del átomo, el triunfo sobre la gravedad terrestre
y el desarrollo de sofisticados sistemas informáticos.

La Tabla 14.1 muestra algunos de los hitos históricos
que han tenido lugar durante el desarrollo de la Biotec-
nología Vegetal. En la década de 1980 comenzaron a apa-
recer vegetales, animales y bacterias obtenidos por Inge-
niería Genética. Ya por el año 2000, más de la mitad de la
soja y una tercera parte del maíz del mundo procedían de
plantas modificadas genéticamente (MG). Los productos
de estos vegetales están presentes en cientos de alimentos,
como la comida para animales, los cereales, el aceite para
cocinar, los almíbares y las bebidas gaseosas.

La Ingeniería Genética en los vegetales persigue un ob-
jetivo sencillo: transferir genes a partir de un abanico de
organismos a las plantas, donde dichos genes pueden ser
expresados para producir rasgos útiles que no suelen en-

contrarse en las plantas-huésped. En esta segunda mitad
del capítulo, veremos varios ejemplos de plantas transgé-
nicas creadas hasta la fecha. A continuación, comentare-
mos algunos de los problemas relativos a la producción de
plantas transgénicas y estudiaremos varias de las futuras
oportunidades que aguardan a la Biotecnología Vegetal.

La Ingeniería Genética ha creado
plantas más resistentes a las plagas

y a unas condiciones del suelo duras,
así como más productivas

Los vegetales han sido manipulados genéticamente para
ser más resistentes a insectos, hongos y virus. Un buen
ejemplo de este tipo de cambio es la resistencia adquirida
de las plantas a los insectos, gracias a la introducción del
gen Bt, que estudiamos al principio de este capítulo. Una
técnica más directa produce plantas resistentes a devasta-
doras enfermedades víricas. Por ejemplo, un gen que codi-
fica para una cápside vírica se ha transferido a la planta del
tomate, con el resultado de lograr plantas resistentes a vi-
rus. La resistencia surge porque las plantas producen la
proteína que, bien impide que el virus se una a las células
vegetales, o bien bloquea su replicación en el interior de
éstas. Esta tecnología se ha aplicado a otras tantas plantas
de cultivo y enfermedades víricas. Por ejemplo, se crearon
papayas resistentes al devastador virus de la mancha anu-
lar mediante la introducción de un gen de cápside vírica
en un cromosoma de la papaya (Figura 14.8).

La alianza entre la Fisiología Animal y la Biotecnología
Vegetal ha logrado crear vegetales que utilizan anticuer-
pos para evitar enfermedades. Las células de ratones son
inducidas a crear anticuerpos contra toxinas específicas
liberadas por organismos que provocan enfermedades en
los vegetales. Los genes que codifican para estos anticuer-
pos se aíslan e incorporan a los cromosomas vegetales, lo
que da origen a plantas transgénicas que pueden produ-
cir por sí mismos los anticuerpos (llamados «planticuer-
pos»). Los anticuerpos se unen a las toxinas y las neutra-
lizan, haciendo que los vegetales se vuelvan resistentes a
estas enfermedades.

Las plantas también han sido modificadas genéticamen-
te para ser resistentes a las sequías o al exceso de salinidad, de
acidez u otras alteraciones del suelo. El cuadro Biotecnología
de la página 349 expone algunos de los métodos utilizados
para incrementar la tolerancia de los vegetales a la sal. En los
suelos ácidos, existe un exceso de aluminio en la solución, el
cual es tóxico para muchos vegetales. Para solventar este
problema, los científicos han transferido genes que codifican

348 U N I D A D T R E S ◆ Genética y expresión genética

14_Capítulo 14 21/11/05 16:12 Página 348

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para la enzima citrato-sintasa de la bacteria Pseudomonas ae-
ruginosa a Arabidopsis y a la papaya. Las plantas que poseen
los genes producen un exceso de citrato, que expulsan por
sus raíces. El citrato se enlaza en el suelo con iones de alu-
minio, lo que evita que las plantas absorban el metal y les

permite crecer en tal tipo de suelos. Arabidopsis también ha
sido modificada genéticamente para expresar un gen bacte-
riano que permite a la planta convertir el metilmercurio
(una forma de mercurio extremadamente tóxica que se acu-
mula en la cadena alimenticia) en compuestos de mercurio

C A P Í T U L O 1 4 ◆ Biotecnología Vegetal 349

Tabla 14.1 Algunos acontecimientos importantes en el desarrollo de la Ingeniería Genética vegetal

Año Acontecimiento

1866 Gregor Mendel determina las leyes básicas de la herencia

1882 Walter Fleming observa los cromosomas

1944 Oswald Avery, Colin MacLeod y Maclyn McCarty demuestran que el ADN es el material genético

1944 Frederick Sanger utiliza la cromatografía para determinar la secuencia de aminoácidos de la insulina

1947 Se descubre la transferencia genética mediante plásmidos

1947 Barbara McClintock enuncia la existencia de los transposones

1953 James Watson y Francis Crick determinan la estructura del ADN

1957 Francis Crick y George Gamov proponen el dogma central de la biología molecular al explicar cómo los genes codifican para pro-
teínas

1961 Marshall Nirenberg descifra el primer codón

1964 Charles Yanofsky y sus colegas demuestran que las secuencias de nucleótidos del ADN se corresponden con las secuencias de ami-
noácidos de las proteínas

1965 Se descubren las enzimas de restricción

1969 Se aísla el primer gen a partir de bacterias

1972 Paul Berg utiliza las enzimas de restricción y la ADN-ligasa para crear la primera molécula de ADN recombinante

1973 Stanley Cohen, Annie Chang y Herbert Boyer crean el primer organismo transgénico, una bacteria con un gen vírico

1976 Se funda la primera empresa de Ingeniería Genética, Genentech, en California, EE UU

1977 Frederick Sanger anuncia su método de terminación de cadena en la secuenciación del ADN

1978 La compañía Genentech y el Centro Médico Nacional City of Hope, anuncian la producción en el laboratorio de un gen para la in-
sulina humana

1980 La insulina humana se convierte en el primer producto útil creado en bacterias transgénicas

1980 Se expide la primera patente de bacterias obtenidas por Ingeniería Genética

1983 Eli Lilly recibe un permiso para crear insulina humana

1985 Kary Mullis desarrolla la reacción en cadena de la polimerasa

1985 Se inventa el primer secuenciador automatizado de ADN

1985 Por primera vez se prueban sobre el terreno vegetales transgénicos resistentes a enfermedades

1985 La EPA o Environmental Protection Agency autoriza la salida al mercado del primer cultivo obtenido por Ingeniería Genética, una
planta de tabaco

1986 Se realiza el primer estudio sobre el terreno de una planta obtenido por Ingeniería Genética

1987 Se conceden patentes de Ingeniería Genética sobre animales y plantas

1987 La compañía Advanced Genetic Sciences lleva a cabo una investigación sobre el terreno en bacterias que impidan la formación de
hielo en las fresas

1987 La empresa Calgene obtiene una patente para alargar la vida de los tomates en el almacén mediante la producción de ARN anti-
sentido que inhibe al gen de poligalacturonasa

1990 Se anuncia la transformación del maíz mediante la aplicación de una pistola de genes

1994 La empresa Calgene consigue el visto bueno de la Agencia Estadounidense de la Alimentación y el Medicamento para el tomate
Flavr Savr®

2000 El genoma de Arabidopsis thaliana es secuenciado en su totalidad

2002 El genoma del arroz (Oryza sativa) es secuenciado en su totalidad

Tipo

Frutos a

Frutos m

Frutos s

Bayas

Hesperid

Pepónid

Drupas

Pomos

Frutos s

Folículo

Legumb

Silículas

Cápsulas

Frutos s

Nueces,
o frutos

Esquizoc

Aquenio

Sámaras

Cariopsi

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