José María Seguí Simarro - Biotecnología en el menú

La identificación de los genes responsables de la identidad y características de cada órgano floral, y la posibilidad de hacer que se expresen donde no lo hacen de forma natural, o de que no lo hagan donde deben, permite la obtención de nuevos tipos florales nunca vistos. Por ejemplo, flores con mayor número de pétalos o sin alguno de los órganos reproductores del interior de la flor (estambres o pistilo). Uno de los órganos florales que más interés despierta en el mundo de la floricultura son los pétalos. De hecho, la modificación de los pétalos ha sido desde siempre un objetivo prioritario de los mejoradores de especies ornamentales. Tener una flor más poblada de pétalos o con pétalos más grandes es siempre un valor añadido. Mediante transgénesis, hoy es posible manipular el desarrollo de los pétalos para obtener flores con mayor cantidad de pétalos o con distintos colores. Este último es uno de los aspectos que más interés despierta en el sector de la floricultura y se consigue manipulando las rutas de biosíntesis de los distintos pigmentos que se combinan para dar el color final de los pétalos. Estas rutas son sumamente complejas y están muy influenciadas por el entorno que rodea a la planta.

Claveles Moondust de Florigene. Imagen de Pagemoral, en Wikimedia Commons, bajo licencia Creative Commons Attribution Sharealike 3.0.

Por estas razones es muy complicado modificarlas mediante técnicas de mejora genética clásica (cruces y selección de los descendientes) para generar nuevas combinaciones de colores. Y esto a su vez hace que la transgénesis tenga un enorme potencial en este campo. Además, mediante transgénesis se pueden insertar genes que produzcan otros pigmentos distintos, atractivos y que enmascaren los naturales. Esta es la estrategia utilizada por la empresa australiana Florigene 17 para producir claveles de la gama Moondust , que lucen distintas tonalidades de morado gracias a la inserción de un gen de petunia que permite la síntesis del pigmento delfinidina. En petunia, la introducción de la secuencia del gen de la chalcona sintasa hizo que los pétalos de estas flores adoptaran una tonalidad amarilla pálida. 18

Ejemplos de silenciamiento génico en flores de plantas transgénicas de petunia. La flor izquierda es una flor normal, no transformada. La central y derecha están transformadas con transgenes que provocan la supresión zonal del pigmento morado típico de estas flores, generando áreas blancas por ausencia de pigmento. Imagen de M. A. Matzke, A. J. M. Matzke, J. Kooter, N. Doetsch y R. Jorgensen, publicada bajo licencia Creative Commons Attribution 2.5.

Otra estrategia para conseguir nuevos colores consiste en inactivar uno de los genes que participan en la ruta biosintética de producción de un determinado pigmento, para que surja una nueva combinación de pigmentos que genere un nuevo color o distribución de colores en la flor. Esta técnica se denomina silenciamiento génico. El silenciamiento génico consiste en insertar un transgen cuyo efecto sea interferir en la expresión del gen que se quiere silenciar, con lo cual su producto final no llega a producirse o lo hace en niveles muy bajos. De este modo se llegaron a producir petunias de varios colores y combinaciones de ellos. 19 De igual modo se consiguieron las tan ansiadas rosas azules en las que, para que fuera visible el pigmento azul del transgen insertado, hubo previamente que silenciar un gen de la rosa responsable del color rojo, porque de lo contrario resultaban colores lilas o agrisados. Aproximaciones parecidas han dado también buenos resultados en crisantemos y claveles. En este último caso, además, se consiguieron casualmente efectos secundarios beneficiosos, como un importante incremento de la fragancia de las flores transformadas frente a las no transformadas.

Rosas azules. Imagen de Kent Wang, en Flickr.com bajo licencia Creative Commons Attribution Share Alike 2.0.

También se ha utilizado la transgénesis para modificar la forma de la flor y de la planta completa. Se comprobó que la inserción del gen rolC de la bacteria Agrobacterium rhizogenes en geranios daba lugar a plantas más pequeñas. 20 En claveles, 21 además, aparecían flores más pequeñas, pétalos y hojas modificadas, y disminución de la dominancia apical, caracteres todos ellos deseables en nuevas variedades ornamentales. Otro aspecto también de gran interés para la floricultura es la senescencia floral. En el momento en que se corta una flor de la planta para hacer un ramo o colocarla en un florero, la flor comienza a marchitarse. Sería muy interesante impedir o tratar de retrasar al máximo este proceso para que las flores duren más con un aspecto turgente y saludable. Mediante la tecnología de silenciamiento génico antes mencionada también se ha conseguido desarrollar flores con senescencia retardada. Por ejemplo, la empresa Florigene (véase nota 17) también desarrolló los claveles LVL o Long Vessel Life (larga vida en el florero). Esta tecnología transgénica ofrece además importantes ventajas desde un punto de vista ecológico, pues hasta ahora los agricultores venían utilizando sales de plata, altamente contaminantes, para prevenir la producción de etileno postcosecha. Gracias a esta tecnología se pueden evitar las sales de plata.

Una tercera utilidad de la transformación genética en plantas es hacer que produzcan compuestos de interés en el ámbito farmacéutico, biosanitario o industrial que sin la transformación jamás producirían. Es decir, que la planta actúe como una factoría de compuestos de valor añadido, una biofactoría . Hay una serie de sustancias, por ejemplo medicamentos o vacunas, que tradicionalmente se vienen produciendo mediante síntesis química o en animales. Sin embargo, la opción de que las fabriquen las plantas supone una serie de ventajas que las hacen competitivas como biofactorías frente a otros sistemas. La primera ventaja es económica. Es más barato cultivar una planta que, por ejemplo, montar un laboratorio de química orgánica o un sistema de fermentación bacteriana en un biorreactor de acero inoxidable y en condiciones de esterilidad. Otra ventaja es que la tecnología de recogida del producto ya está disponible desde hace siglos. Se conoce perfectamente cómo cosechar y procesar plantas y sus productos a escala industrial. Además, se puede producir el compuesto en plantas a escala industrial y en los casos en los que la planta biofactoría sea una especie comestible y que el producto que sintetice no necesite estar sujeto a dosificación, podría eliminarse la necesidad de purificar el compuesto de interés y consumir directamente la planta que lo contiene. Por último, los productos sintetizados, los genes que se introducen o ambos, se pueden dirigir a determinados compartimientos intracelulares o a determinadas células en concreto, de manera que tanto unos como otros queden confinados allí. Esto es muy interesante a la hora de purificar el producto, pues tan solo es necesario recoger los orgánulos o las células en cuestión, facilitando el proceso. Pero sobre todo, es interesante por la seguridad que proporciona. Muchas de estas aplicaciones se basan en transformar únicamente los cloroplastos de las hojas de estas plantas.