Las mutaciones son cambios en el DNA o en los cromosomas. En su mayoría, estos cambios solo afectan a un único nucleótido o a una región muy pequeña del DNA de los miles de millones de nucleótidos que conforman el genoma, pero son los responsables de la variabilidad genética que observamos. Sin mutaciones, todos seríamos iguales, y lo que es más importante, no habría posibilidades para la evolución y la adaptación. Por tanto, en lugar de una excepción, podemos decir que todos los individuos de una especies somos mutantes para unos u otros genes. En el caso de las plantas, esta variabilidad genética ha sido aprovechada por el hombre desde el principio de la agricultura, pues la domesticación de las especies siempre ha ido acompañada de la selección de aquellas variantes genéticas (o mutaciones) más favorables para el cultivo, la recolección, o la calidad de los frutos, semillas, tubérculos, etc. A lo largo del tiempo esta selección continuada en diferentes lugares del mundo ha originado distintas variedades adaptadas a las condiciones edafoclimáticas y de manejo del lugar. Así han surgido las variedades tradicionales o locales, variedades que hoy guardamos como si de oro se tratara en los bancos de germoplasma públicos y privados de todo el mundo.
Las variedades locales vegetales representan la variabilidad genética natural de la especie, una variabilidad fundamental para la mejora genética de los cultivos (resistencias genéticas a plagas y enfermedades, tolerancias a estreses abióticos, nuevas formas, tamaños y colores en flores y frutos, etc.). Cuando un mejorador de plantas está desarrollando una nueva variedad, echa mano de la enorme variación genética que nos ha brindado la naturaleza a lo largo de la evolución de la especie. Las mutaciones naturales han sido, por tanto, la base de la agricultura durante miles de años. Pero, ¿qué podemos hacer si no detectamos la variación que buscamos entre las variedades locales y comerciales de la especie cultivada o especies afines? La solución pasa por inducir más variabilidad genética.
Inducción de mutaciones para la mejora genética de hortícolas
En la actualidad existen dos soluciones para inducir variabilidad genética en la mejora genética de especies cultivadas. La primera de ellas es aumentar las tasas de mutaciones naturales en el DNA mediante el uso de mutágenos químicos o físicos. Se generan así miles de nuevas mutaciones al azar, que posteriormente debemos de rastrear para identificar y seleccionar las variantes que nos interesan. Las mutaciones inducidas son iguales que las naturales, por lo que las variedades que se generan a partir de mutaciones inducidas se pueden registrar como variedades tradicionales. La segunda solución es utilizar la ingeniería genética para dirigir las mutaciones en un gen concreto de la planta, o para utilizar la variabilidad que brindan el resto de las especies (virus, bacterias, animales y vegetales), transfiriendo un gen desde cualquier especie a la especie cultivada. Estas variedades producto de la ingeniería genética se deben registrar como variedades transgénicas u organismos modificados genéticamente (OMGs). En el grupo de investigación 'Genética de hortícolas' de la Universidad de Almería hemos optado por la primera solución.
El desarrollo de la genómica y de las técnicas de secuenciación y genotipado masivos nos permiten hacer screenings masivos de miles de mutantes, identificando mutaciones en genes concretos. Conocida la secuencia del genoma, la mutagénesis artificial nos ayuda a descubrir la función individual de los más de 25.000 genes que puede tener una planta (Genómica funcional), pero a la vez, el uso de mutágenos genera variantes alélicas que podemos seleccionar para la mejora genética del cultivo. Por todo ello, en la actualidad contamos con plataformas de mutantes en muchas especies hortícolas como tomate (Minoia et al., 2010), melón (González et al., 2011), o pepino (Boualem et al., 2014).
Dado que nuestro grupo de investigación trabaja en mejora genética de calabacín, hemos desarrollado una colección de más de de 3.700 familias mutantes de Cucurbita pepo (García et al., 2016). Para ello hemos utilizado el mutagéno químico metanosulfonato de etilo (EMS) para tratar las semillas de una variedad tradicional de calabacín español (MUC-16). Esta misma variedad es la que se ha utilizado para secuenciar el transcriptoma y el genoma de calabacín , en cuya consecución hemos colaborado con los grupos de la Dra. Belén Picó y el DR. José Balnca de la UPV. Las mutaciones generadas serán fáciles de identificar, pues suponen variantes alélicas diferentes a las del genoma de referencia.
Para caracterizar la calidad de la colección de mutantes de calabacín de la UAL, hemos estudiado la variabilidad morfológica de 10 plántulas por familia, lo que ha supuesto la evaluación de 37.510 plántulas de calabacín en semillero. A la vez hemos recogido muestras de hoja de cada planta, y una vez agrupadas por familias hemos extraído el DNA de las 3.751 familias. Esta plataforma del ADN de todas las familias mutantes es lo que se llama plataforma de TILLING, y se utiliza para hacer screenings basados en cambios en el DNA. El DNA de algunas de las familias ha sido ya secuenciado mediante NGS (New Generation Sequecing). A partir de esta secuenciación, y centrándonos en las mutaciones que de manera más frecuente origina el mutágeno , hemos concluido que nuestros mutantes tienen una media de 5 mutaciones/Mb, una tasa de mutación muy similar a las detectadas en otras colecciones de mutantes de plantas . El porcentaje de variación fenotípica, así como las tasas de mutación detectadas en la colección de calabacín, son muy altas, demostrando que la colección tiene una excelente calidad.
23/2/2017
La mayoria de las mutaciones son cultivadas y gracias a varios genotipos masivos hemos podido hacer varias mutaciones y uno de los vegetales con el que mas se experimenta y para crear las mutaciones se necesita el mutageno quimico Esta plataforma del ADN de todas las familias mutantes es lo que se llama plataforma de TILLING nuestros mutantes tienen una media de 5 mutaciones.
Aporta una informacion de progreso porque mutar es progresar
Porque una mutacion puede ser un gran logro para los humanos
Biologia, Innovacion y Quimica
Los vegetales
Los vegetales futuristas
Pues esta noticia no es que me importe mucho porque no le proporciona ningun veneficio a la salud de los humanos pero a su vez si conseguimos mutar un vegetal en un futuro igual podremos con los seres humanos.
Comments