Transferencia natural de organelas, genes y genomas

Los cultivos genéticamente modificados (CGM) crecen bajo considerable controversia, en casi el 10% del suelo cultivable global.

Los cultivos genéticamente modificados (CGM) crecen bajo considerable controversia, en casi el 10% del suelo cultivable global. Pero, hay duda del intercambio de material genético (MG) no antrópico. A continuación se describen varios hallazgos.

La transferencia horizontal de genes (THG), MG (ADN, ARN, genes y genomas) ocurre en bacterias y se detecta in crescendo en genomas eucariotas (de cloroplasto y mitocondria) intra e interespecífica. Aunque en el receptor varios transferidos no funcionan, otros se transcriben, adquiriendo nuevos genes. En la TH varios genes se correlacionan a un fenotipo, así, del intercambio hongo-áfido el caracter viste de rojo o verde el pulgón (Rev. Weed Sci. 6, 265-317. 1994).

Las fitopatógenas Agrobacterium rhizogenes y A. tumefaciens acarrean ADN de transferencia (ADNt) con genes funcionales al fitogenoma huésped. Se halló que el Camote (I. batatas) es cultivo transgénico (CT) natural. 291 introducciones del boniato tienen una o más secuencias de ADNt como en la “Huachano”, sugiriendo infección de Agrobacterium en su evolución. Incluso uno de los ADNt lo tendría todo el cultivado, sin descubrir en sus parientes silvestres, indicando que aportó un carácter o caracteres seleccionados en la domesticación. Por ello, siendo alimento milenario, la interacción microbio-planta impacta, pues, cambiaría el paradigma del estado artificial de los CT que, afectaría la opinión del consumidor en la bioseguridad de cultivos alimenticios (2015.PNAS 112.118:5844–5849).

El holoparásito caulinar, Cuscuta pentagona (bejuco pariente del camote); saca agua, nutrientes macromoléculas, proteínas y patógenos (virus, viroides y fitoplasmas) por haustorios (órganos especiales) creciendo en nutación y abriendo conexiones vasculares en el huésped. Siendo zarcillo, ataca varias plantas cuyos intercambios serían la base para la transferencia interspecífica de genes. La secuenciación de transcriptomas del bejuco atacando Arabidopsis y Tomate caracterizó la transferencia de ARNm interespecífica, hallando profuso movimiento bidireccional. Esas transcripciones llevan miles de genes diferentes y casi la mitad del transcriptoma de Arabidopsis se identificó en Cuscuta (2014. Plant Science 345:808-811).

El cultivo in vitro de discos de uniones de injertos de N. tabacum y N. sylvestris con resistencia a gentamicina y espectimicina respectivamente, probó el paso del genoma plastidio, sin mitocondrias, indicando independencia entre organelas. (2012.PNAS.109.7:2439–2443). Además, en leñosas hay injerto natural con mitocondrias y cloroplastos viajando lateralmente entre organismos, mediante “captura de organelas”. La transferencia de cloroplastos, o al menos sus genomas, se halló en tejidos de unión interespecíficos, lo que heredaría a la siguiente generación nuevos caracteres, aunque, ignorándose cómo pasan entre plantas. (2012.PNAS.109.7:2434-2438).

Amborella trichopoda (angiosperma) tiene genoma mitocondrial (GMi) de algas verdes, musgos y angiospermas. Su peso de epífitas, su propensión a retoñar de las heridas y la baja tasa de pérdida de GMi quizá, contribuyen al alto nivel de ADN foráneo en su GMi (2013. Science 342:1468-1472).

Desde la bioseguridad, se sabe de la evolución milenaria en la THG por selección natural o artificial y domesticación bajo presión ambiental. Empero, la transgénesis con Agrobacterium, solo conlleva injerto de uno o más genes. Como la promiscuidad del ADN -no es antrópica- la inventó la THG, esos hallazgos explicarían procesos evolutivos y abren opciones al fitomejoramiento tecnológico para desarrollar CGM. Siendo imposible esperar milenios, debe evaluarse la genética del cultivo interactuando con el agroecosistema, además, el diseño experimental debe detectar anomalías indeseables. La investigación de campo debe seguir, pero, fuera de los centros de origen y diversidad genética de plantas domésticas, tema próximo para tratar.

 

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