Biotecnología amarilla: usando a las plantas para silenciar genes de insectos
El término biotecnología amarilla hace referencia a los insectos, de la misma manera que la verde se usa para las plantas y la roja para los animales. Científicos del Instituto Max Planck de Ecología Química, de Jena, Alemania, están usando la tecnología de ARNi (ARN de interferencia) para estudiar la función de los genes de las larvas de insectos.
La estrategia es generar los RNAi en las plantas usando vectores virales. Así, la planta fabrica los ARNi de interés, los que llegan a las larvas cuando estas se alimentan. Luego se analiza el efecto que los RNAi tienen en el desarrollo de las larvas. El método es ventajoso porque al usar vectores virales, no se necesita que la planta incorpore el material genético de forma estable (como en las plantas transgénicas), y por lo tanto es más rápido, simple y permite el análisis de muchos RNAi al mismo tiempo.
Más de 200.000 especies de insectos son herbívoras, esto es, dependen de las plantas para alimentarse y han adaptado su metabolismo a lo largo de la evolución para que no los afecten las toxinas y otros mecanismos de defensa de las plantas de las que se alimentan. Para eso los insectos han desarrollado una gran diversidad de mecanismos de evasión, y el estudio de los genes involucrados es de particular interés para la agricultura. Por ejemplo, ¿cuáles son los genes que hacen que el gusano de la raíz Diabrotica virgifera virgifera sea tan destructiva para el maíz? Conocer a los genes es el primer paso para poder apagarlos, y de esta manera lograr que las larvas sean más sensibles a las defensas de las plantas, y por ende, menos destructivas.
Un equipo de científicos del Instituto Max Planck de Ecología Química, de Jena, Alemania, dio este importante paso usando la tecnología de ARNi. Eligieron el modelo de la planta de tabaco, que produce una toxina bien conocida, la nicotina, para protegerse de los insectos herbívoros. Sin embargo, la nicotina no le hace nada a uno de los principales enemigos del tabaco, las larvas de Manduca sexta. Este insecto es resistente a la nicotina porque tiene enzimas que la degradan, y los genes correspondientes empiezan a fabricar más de estas enzimas cuando las larvas entran en contacto con la nicotina.
Los científicos identificaron a estos genes en Manduca sexta e intentaron apagarlos con la tecnología de RNAi, pero usando plantas. Para eso hicieron que las plantas de tabaco fabricaran un ARN de cadena doble con secuencias de uno de los genes de Manduca sexta que querían apagar. Al alimentarse de estas plantas, las larvas acabaron incorporando el ARN en su tracto digestivo, y luego fue roto en moléculas más pequeñas, pero capaces de unirse al ARN mensajero de la enzima blanco, de modo de evitar su síntesis. En este punto, los investigadores quedaron muy satisfechos por haber logrado apagar un único gen en las larvas. Pero el resultado fue mejor aún, porque las larvas en cuestión ganaron mucho menos peso en los 14 días siguientes, comparadas con las larvas alimentadas con las plantas control. Ellos creen que esta estrategia podría usarse para detectar y apagar otros genes clave en los insectos, lo que podría tener un impacto significativo en la agricultura.
Se puede acceder al artículo original en la revista online PloS, en
www.plosone.org/article/
Tomado del Max Planck Institute for Chemical Ecology
02 02 ArgenBio
Más de 200.000 especies de insectos son herbívoras, esto es, dependen de las plantas para alimentarse y han adaptado su metabolismo a lo largo de la evolución para que no los afecten las toxinas y otros mecanismos de defensa de las plantas de las que se alimentan. Para eso los insectos han desarrollado una gran diversidad de mecanismos de evasión, y el estudio de los genes involucrados es de particular interés para la agricultura. Por ejemplo, ¿cuáles son los genes que hacen que el gusano de la raíz Diabrotica virgifera virgifera sea tan destructiva para el maíz? Conocer a los genes es el primer paso para poder apagarlos, y de esta manera lograr que las larvas sean más sensibles a las defensas de las plantas, y por ende, menos destructivas.
Un equipo de científicos del Instituto Max Planck de Ecología Química, de Jena, Alemania, dio este importante paso usando la tecnología de ARNi. Eligieron el modelo de la planta de tabaco, que produce una toxina bien conocida, la nicotina, para protegerse de los insectos herbívoros. Sin embargo, la nicotina no le hace nada a uno de los principales enemigos del tabaco, las larvas de Manduca sexta. Este insecto es resistente a la nicotina porque tiene enzimas que la degradan, y los genes correspondientes empiezan a fabricar más de estas enzimas cuando las larvas entran en contacto con la nicotina.
Los científicos identificaron a estos genes en Manduca sexta e intentaron apagarlos con la tecnología de RNAi, pero usando plantas. Para eso hicieron que las plantas de tabaco fabricaran un ARN de cadena doble con secuencias de uno de los genes de Manduca sexta que querían apagar. Al alimentarse de estas plantas, las larvas acabaron incorporando el ARN en su tracto digestivo, y luego fue roto en moléculas más pequeñas, pero capaces de unirse al ARN mensajero de la enzima blanco, de modo de evitar su síntesis. En este punto, los investigadores quedaron muy satisfechos por haber logrado apagar un único gen en las larvas. Pero el resultado fue mejor aún, porque las larvas en cuestión ganaron mucho menos peso en los 14 días siguientes, comparadas con las larvas alimentadas con las plantas control. Ellos creen que esta estrategia podría usarse para detectar y apagar otros genes clave en los insectos, lo que podría tener un impacto significativo en la agricultura.
Se puede acceder al artículo original en la revista online PloS, en
www.plosone.org/article/
Tomado del Max Planck Institute for Chemical Ecology
02 02 ArgenBio
