La UNAM crea nuevo método para alterar ADN de plantas

Los expertos emplearon nanotubos de carbono funcionalizados a fin de provocar reacciones sencillas, libres de ácidos y tratamientos que pueden provocar toxicidad o dañar los tejidos.
Tzvetanka Dimitrova Dinkova, académica de la Facultad de Química, encabeza el estudio.
Tzvetanka Dimitrova Dinkova, académica de la Facultad de Química, encabeza el estudio. (Especial)

México

Un grupo de investigadores de la Facultad de Química (FQ) de la UNAM, encabezados por Tzvetanka Dimitrova Dinkova, desarrolló un método para transformar células de plantas mediante el uso de nanotubos de carbono funcionalizados con aminas, lo que mejora la eficiencia y reduce el tiempo requerido para lograr la expresión de genes de interés.

Los nanotubos fueron desarrollados por expertos del Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico (Ccadet), bajo un enfoque tecnológico que funciona mediante reacciones sencillas libres de ácidos y tratamientos que puedan provocar toxicidad.

Dimitrova Dinkova explicó que hay varios métodos de transformación de plantas. En el caso del maíz, el más usado es el de bombardeo, con la desventaja de que provoca daño al tejido al tratar de incorporar ADN exógeno, requiere de un periodo de recuperación y presenta una baja eficiencia de transformación.

LA INVESTIGACIÓN

El grupo de Dimitrova Dinkova, adscrita al Departamento de Bioquímica de la FQ, se ha enfocado en probar la capacidad de los nanotubos para transferir moléculas de ADN a cultivos de células in vitro de plantas de maíz con un alto grado de biocompatibilidad.

Para ello cuenta con el apoyo del Laboratorio de Cultivo de Tejidos de la FQ, que provee de cultivos celulares de maíz y otras especies.

Los nanotubos son compuestos de carbono que, por su estructura y configuración electrónica, sirven para producir nuevos materiales o para mejorar sus propiedades físicas, además de poseer múltiples aplicaciones en aparatos electrónicos de uso común.

Los universitarios buscan usarlos como acarreadores de moléculas biológicas en plantas.

Los nanotubos, abundó la especialista, se han empleado para transformar células de animales, pero su uso en plantas aún está a prueba. En el Ccadet buscan perfeccionar esas estructuras para evitar posibles reacciones adversas a la célula viva.

El nanotubo funcionalizado con aminas es afín al ADN por las cargas. “La amina posee cargas positivas y como la de los genes es negativa, se pueden acoplar. De esta manera, el ADN puede entrar en la célula, es decir, el nanotubo tiene la capacidad de ser el vehículo para transportar la información genética”, detalló.

En ciertas condiciones en el cultivo de células, los especialistas comprobaron que era posible que el material genético entrara en la célula y así confirmar la transformación, porque el gen portador del ADN se expresaba.

VENTAJAS

A diferencia del método de bombardeo, el procedimiento planteado por los expertos de la UNAM, con tres años de estudio y en trámite de patente, se puede realizar en el laboratorio sin necesidad de contar con equipo especializado.

Aunque Dimitrova Dinkova ha centrado sus estudios en el maíz, aseguró que hay otras especies que pueden alterarse con nanotubos, incluso aquellas que son reacias a la transformación, como el frijol.

Con estos resultados, se abre la posibilidad de aplicación en otras investigaciones que se llevan a cabo con genes, para analizar cómo se regula su expresión y determinar en qué lugar de la célula se localizan.

“Buscamos la aplicación para introducir diferentes secuencias de ADN, no solo con el objetivo de expresar proteínas y ver su localización en la célula, sino también para silenciar genes”, agregó.

Respecto de las pruebas de toxicidad a corto plazo, dijo que los compuestos en estudio no muestran ser dañinos, a diferencia de lo que sucede con nanotubos no tratados.

La académica adelantó que tienen contemplado emprender estudios sobre la regeneración de plantas. “Queremos saber si le puede afectar tener la presencia de estos compuestos durante su desarrollo, porque se trata de una rejilla estable de átomos de carbono y sus enlaces no se rompen fácilmente”.

Por último, acotó que “las plantas pueden asimilar estas moléculas si se encuentran presentes en la tierra durante la germinación y crecimiento, como ya se ha demostrado, por lo que aún se debe estudiar los efectos que pueden causar en las especies y a los consumidores”.