El camote: ¿Un transgénico hecho por la naturaleza?

En el 2008, un grupo de investigadores del Centro Internacional de la Papa (CIP), liderados por el Dr. Jan Kreuze, hicieron un extraño descubrimiento mientras realizaban un estudio genético en el camote para identificar marcadores asociados a infecciones virales: hallaron secuencias de ARN que no deberían estar ahí…

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Treinta años antes, la Dra. Mary-Dell Chilton describió el mecanismo por el cual una bacteria del suelo llamada Agrobacterium tumefasciens, infectaba ciertas plantas provocándoles tumores. Lo que hacía era integrar una porción de su propio ADN en el genoma de la planta. Esta porción conocida como ADN-T presentaba genes que promovían la síntesis de hormonas vegetales responsables de la proliferación celular —de ahí la formación de tumores— y de una molécula alimenticia para la bacteria (opinas).

Plasmido Ti de A. tumefasciens con el ADN-T. Fuente: Wikimedia Commons.

El descubrimiento de Chilton y sus colaboradores fue la base para el desarrollo de las plantas transgénicas. Solo había que reemplazar los genes de la bacteria presentes en el ADN-T por genes con funciones importantes para la planta, por ejemplo: para resistir el ataque de plagas y enfermedades, tolerar los herbicidas, entre otras.

Muchas de las plantas transgénicas cultivadas hoy en el mundo fueron desarrolladas gracias a esta bacteria.

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… No había dudas, un análisis genético posterior evidenció la presencia del ADN-T de A. tumefasciens y de su primo hermano, A. rhizogenes, en el genoma del camote “huachano”, a pesar de no ser transgénico ni estar infectado por estas bacterias. Los llamaron IbT-DNA1 y IbT-DNA2. Y no solo eso. Cuando Kreuze y su equipo analizaron otras 291 muestras de camote de diferentes partes del mundo, almacenadas en el banco de germoplasma del CIP, descubrieron que todas ellas también tenían los genes de Agrobacterium en su ADN.

Composición genética de los ADN-T hallados en el genoma del camote. iaaM e iiaH: relacionados con la síntesis de auxinas (hormona vegetal), C-prot: función desconocida. Acs: producción de un tipo de opina. RolB/RolC: desarrollo de raíces. ORFs: función desconocida. Fuente: Kyndt et al. (2015).

Esto indicaba que la presencia del ADN-T era una característica típica solo del camote cultivado porque no fue hallado dentro del genoma de sus parientes silvestres. Además, los investigadores vieron que los genes codificados en el ADN-T eran expresados, aunque en niveles muy bajos. ¿Cumplirán algún tipo de función dentro de la planta?

Según Kreuze y su equipo, un ancestro del camote incorporó los genes del Agrobacterium en su propio genoma —mediante un proceso conocido como transferencia horizontal de genes— que, de alguna manera, le otorgaba características interesantes que fueron seleccionadas por los antiguos pobladores peruanos hasta ser domesticado, hace más 8000 años. Esto explicaría por qué el ADN-T sólo está presente en el camote cultivado.

Entonces, ¿el camote sería un transgénico? Desde el punto de vista netamente biológico, lo es, porque el camote ha recibido genes de una bacteria. Las plantas Bt (resistentes a insectos), también reciben genes de una bacteria (Bacillus thuringiensis) dentro del ADN-T de A. tumefasciens. La diferencia es que en un caso lo hizo la naturaleza y, en el otro, el ser humano.

Pero, desde un punto de vista de la bioseguridad, la transferencia horizontal de genes (THG) y la transgénesis mediada por A. tumefasciens —que en el fondo pueden ser similares— son abarcados de distinta manera. La THG pasa por un proceso evolutivo que puede ser ciego (selección natural) o guiado (selección artificial y domesticación), y que dura varios miles de años. Hay una adaptación al ecosistema. En cambio, en la transgénesis, hay una introducción intencional de uno o varios genes que no han pasado por un proceso evolutivo. Es así que debe evaluarse si afectan en algo la constitución genética del organismo y su interacción con el entorno. Obviamente, no podemos esperar miles de años para saberlo. Los experimentos son diseñados de tal manera que detectemos rápidamente cualquier efecto no intencionado.

Referencia:

Kyndt, et al. The genome of cultivated sweet potato contains Agrobacterium T-DNAs with expressed genes: An example of a naturally transgenic food crop PNAS doi: 10.1073/pnas.1419685112 (2015).