Aplicaciones de la biotecnología a la agricultura y a la ganadería. Alimentos transgénicos.

Desde los comienzos de la agricultura y la ganadería la humanidad ha ido seleccionando a su voluntad los mejores ejemplares de plantas y animales en su provecho. Con este fin se han elegido preferentemente para la reproducción los ejemplares más útiles. A lo largo del siglo xx, los avances genéticos de utilización de híbridos, junto al aumento de personal cualificado, aceleraron el desarrollo de la producción agrícola y ganadera. Con este método, a comienzos de los años sesenta del pasado siglo se produjo la llamada «revolución verde», un enorme aumento de la productividad mundial de varios cereales, que le valió el Premio Nobel a uno de sus artífices, el doctor Borlaug.

Actualmente, en muchos jardines botánicos se ponen a punto bancos de semillas, incluidas las semillas de plantas silvestres antecesoras de las que cultivamos hoy. De esta manera se intenta superar la uniformidad genética de la mayoría de las cosechas y razas ganaderas que, por su elevada producción, son elegidas por agricultores y ganaderos en todo el mundo. En esta situación, la base de nuestra alimentación es muy vulnerable a cualquier peligro, como la aparición de una enfermedad causada por algún microbio. Además, la desaparición de los ecosistemas para su transformación en zonas habitadas hace que vayan desapareciendo numerosas especies de plantas silvestres.

Observación de un cultivo vegetal "in vitro"

La técnica de multiplicación vegetativa de plantas in vitro, es decir, partiendo de cultivos de células, permite multiplicar una planta favorable a partir de fragmentos diferentes de ella. Además, los cultivos de células vegetales aumentan las frecuencias de mutación, por lo que son una fuente de modificaciones genéticas. Basándonos en esta propiedad, si preparamos cultivos en presencia de venenos, podemos obtener ejemplares resistentes, ya que sólo sobrevivirán los grupos de células que tengan genes de resistencia a los tóxicos. Después se dejan crecer para formar plantas que se hibridan con otras variedades para que se difunda a los híbridos el gen de la resistencia.

Pero hoy día la biología va más allá: podemos transferir genes entre diferentes seres vivos. Esto ha permitido la obtención de alimentos transgénicos a partir de plantas que llevan incorporados genes de otros organismos que les confieren alguna ventaja, como resistencia a altas dosis de herbicidas, a plagas de insectos o a virus vegetales.

Existen principalmente tres métodos de transformación genética en las plantas:

• Cepas de bacterias del género Agrobacterium, que producen en las plantas tumores por la transferencia de ADN procedente de uno de sus plásmidos al genoma de las plantas. Para obtener plantas transgénicas se eliminan del plásmido los genes que producen el tumor y se sustituyen por los genes que se quieren transferir a las plantas.

• Método físico-químico de transformación directa mediante electroporación (apertura de poros en las membranas por choque eléctrico) de protoplastos (células vegetales a las que se ha quitado la pared celular) tratados con polietilenglicol y cloruro de calcio, sustancias que aumentan la permeabilidad de la membrana.
• La biobalística, bombardeo de células vegetales con la ayuda de una especie de pistola que acelera micropartículas recubiertas de ADN, consiguiendo que penetren en el interior de las células sin necesidad de eliminar su pared celular y sin causar daños letales. Se pueden bombardear con éxito desde células vegetales en cultivos hasta plántulas completas, con lo que se evita la regeneración in vitro.

Aplicaciones.

Para eliminar plagas de insectos y combatir especies que transmiten enfermedades se utiliza cada vez más la lucha biológica, sembrando los campos con depredadores de los insectos dañinos. Otra estrategia consiste en introducir en las poblaciones naturales insectos estériles, obtenidos en el laboratorio con radiaciones ionizantes, que dificulten el desarrollo de las poblaciones. Por contra, se han desarrollado proyectos de armas biológicas consistentes en patógenos transgénicos que podrían aca¬bar con cosechas de plantas no deseadas.

Los primeros animales transgénicos se obtuvieron inyectando directamente los genes que se iban a transferir a zigotos formados in vitro que luego se implantaron en el útero para que se desarrollaran. Se han empleado otros métodos de transferencia, como el bombardeo de cultivos de células con haces microscópicos de rayos láser, que abre agujeros en las membranas y facilita la penetración del ADN extraño. También se usan retrovirus para insertar genes en células cultivadas; no obstante, este método presenta el peligro de que los virus artificiales puedan escapar del laboratorio e infectar otros organismos.

En la actualidad disponemos ya de animales transgénicos que compiten con las bacterias transgénicas en la producción de determinadas proteínas. Algunos secretan en la leche estas proteínas, las cuales tienen importancia farmacéutica. Se ha conseguido obtener animales clónicos a partir de células de individuos adultos, con lo que se ha abierto la posibilidad de producir clones de animales con características deseables e, incluso, que sean transgénicos, que suministren proteínas útiles o hasta órganos y tejidos para fines médicos o para investigación.