BIOTECNOLOGÍA VERDE
¿Qué es la biotecnología verde?
La biotecnología agrícola estudia y usa herramientas para la propagación y manipulación genética de plantas para mejorar los procesos en la agricultura e incrementar la producción de alimentos, fibras, productos farmacéuticos y con aplicación industrial. Aumentar la calidad del ambiente y de los recursos de los que depende la economía agrícola.
¿Quiénes fueron los pioneros en la biotecnología verde?
El desarrollo inicial de la tecnología para producir plantas transgénicas fue llevado a cabo casi exclusivamente en el sector académico, destacando la Universidad de Gante (Bélgica), la Universidad de Washington en San Louis Missouri (Estados Unidos) y la Universidad de Laiden (Holanda). Por otra parte, en el sector privado, la empresa Monsanto tuvo participación importante en las primeras fases del desarrollo de esta tecnología.
Posteriormente, se fundaron las primeras generaciones de empresas de biotecnología agrícola, entre las que destacan DNA Plant Technologies, Calgene, Delta Pine y Plant Genetic Systems.
¿Cuáles son las áreas de investigación de la biotecnología verde?
A continuación, se describen los principales ejemplos y aplicaciones de la biotecnología verde:
Desarrollo y reproducción de plantas
Este campo de estudio se encarga de cultivar de forma in vitro partes de las plantas como órganos, embriones, semillas y células vegetales. A continuación, se mencionan las ventajas:
- La propagación clonal: incrementa la producción de plantas ornamentales y árboles comerciales.
- Reproducción asexual por medio de semillas.
- Producción de plantas híbridas.
- Plantas libres de patógenos.
Además, otro de los intereses de esta área es conocer los diferentes procesos de diferenciación y desarrollo (estrés biótico o abiótico). La identificación de los genes y factores que controlan estos procesos, favorece a la obtención de plantas transgénicas con una mayor productividad en suelos áridos y marginales.
Ingeniería genética de plantas
Con la ingeniería genética, los científicos son capaces de agregar nuevos genes a cultivos que son importantes para la alimentación. Entre los principales genes que se han identificado e incorporado son:
Resistencia a insectos, hongos, bacterias y virus
Se han identificado genes, procesos bioquímicos y fisiológicos que son activados en plantas como respuesta al ataque de patógenos. Los genes R reconocen patógenos específicos y regulan una respuesta de resistencia. Además, las proteínas codificadas por estos genes son estructuralmente semejantes y con el conocimiento detallado del mecanismo de acción, permite el diseño de genes que permitirá a las plantas resistir el ataque de un patógeno determinado.
Resistencia a condiciones extremas
Existen proteínas que regulan la transcripción de genes que codifican proteínas importantes para la sobrevivencia de plantas en condiciones de sequía, alta salinidad y bajas temperaturas. El conocimiento de estos tipos de genes, de los mecanismos fisiológicos y bioquímicos son una herramienta muy importante para el futuro desarrollo de plantas con una mayor productividad en condiciones ambientales adversas.
Tolerancia a herbicidas, pesticidas y otros compuestos químicos.
Ingeniería metabólica
Las plantas tienen una gran versatilidad para sintetizar compuestos químicos, con un gran potencial en la industria y medicina. Por tal motivo, para poder modificar la capacidad de síntesis de un compuesto en particular en una planta o producir nuevos metabolitos secundarios, es necesario profundizar en el conocimiento de las rutas metabólicas que existen en una planta.
Expresión de proteínas recombinantes
Los sistemas vegetales son una alternativa con gran potencial para la producción de componentes farmacéuticos, vacunas y metabolitos de interés industrial. Una de las principales ventajas que presentan las plantas (sobre los sistemas microbianos o células animales), es su costo de producción y operación.
Biofertilizantes
Producción de fertilizantes que demuestren ser beneficiosos (plantas y medio ambiente) a comparación de los fertilizantes sintéticos y químicos que se utilizan actualmente.
Proyectos de secuenciación de ADN y genes expresados
Los proyectos de secuenciación han permitido identificar y caracterizar genes de diferentes especies vegetales, como por ejemplo la planta modelo Arabidopsis thaliana. Toda esta información producida en los proyectos de secuenciación de genomas vegetales abre la posibilidad de hacer un análisis de la función de cualquier gen de una manera más dirigida.
Estos estudios se conocen como genómica funcional, y su principal objetivo es entender la función de cada uno de los miles de genes que contiene un genoma determinado. En la mayoría de los casos la función de la proteína codificada es desconocida y su posible impacto en la fisiología, bioquímica o desarrollo de una planta tiene que ser determinado experimentalmente.
¿Cuáles son los elementos necesarios para consolidar la biotecnología verde?
A continuación se mencionan las principales acciones para consolidar la biotecnología verde en el mundo:
- Fomentar los programas de investigación en biotecnología agrícola.
- Continuar con programas de apoyo abiertos a proyectos básicos y aplicados en el área de biotecnología vegetal.
- Apoyar nuevos programas y proyectos en el área de biotecnología agroecológica.
- Establecer un sistema de financiamiento selectivo para proyectos en áreas o cultivos prioritarios para cada región.
- Mejorar el equipamiento para los laboratorios de investigación.
- Formación de recursos humanos.
- Incrementar el apoyo a programas de posgrado de excelencia.
- Sistemas de vinculación académica.
- Crear esquemas efectivos de incubadoras de empresas agrícolas.
- Fortalecer la red de biotecnología agrícola.
