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Tag Archives: biotecnologia

Agrobacterium: las plantas también pueden enfermarse

Agrobacterium agrobacteria es

El mundo de la biotecnología se está desarrollando no sólo gracias a los organismos animales. Bueno, también utiliza varios tipos de plantas. Un ejemplo en el que este campo de la ciencia se basa en el estudio de las estructuras vegetales es el uso de bacterias del género Agrobacterium. Estos patógenos son inusuales porque revolucionaron la genética molecular de las plantas y dieron lugar a una nueva industria que se ocupa de la modificación genética de las plantas. ¿Cuáles son las bacterias en cuestión y para qué sirven en la investigación biotecnológica?

Bacterias del género Agrobacterium

Agrobacterium es una bacteria patógena del suelo que infecta las plantas a través de los tejidos heridos. Después de la infección, se producen tumores en el cuello de la raíz o un crecimiento excesivo de la raíz. Desde un punto de vista microbiológico, son bacterias gramnegativas, aeróbicas y con forma de bastón.

¿Cómo infecta Agrobacterium las plantas?

El proceso de infección y transformación mediante Agrobacterium in vitro se puede dividir en las siguientes etapas:
1. Agrobacterium entra en estrecho contacto con una célula vegetal.
a. Reconocimiento de tejido vegetal dañado a través de uno de los genes de virulencia colocados en el plásmido bacteriano.
b. La bacteria se acerca a la célula dañada y los genes de virulencia ubicados en el cromosoma bacteriano comienzan a producir sustancias adhesivas.
C. El ADN-T se extrae del plásmido.
2. Transferencia de ADN-T a una célula vegetal y expresión de oncogenes codificados.
a. El ADN T se transfiere a la célula vegetal en forma de un complejo ADN-proteína.
b. El complejo ingresa al núcleo.
C. El ADN T monocatenario está unido a una de las cadenas de ADN de la planta.
3. Aparición de cambios morfológicos que indiquen el desarrollo de cáncer.
a. Después de integrarse con el ADN de la planta, el ADN-T comienza la producción de enzimas de la vía de síntesis de auxinas y citoquininas, que inician el crecimiento tumoral, así como la síntesis y secreción de opiniones.

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La foto muestra una imagen microscópica de bacterias del género Agrobacterium.
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La foto muestra una planta infectada. Los tumores grandes son fáciles de detectar.

Agrobacterium en biotecnología

El tipo de bacteria discutido se utiliza actualmente para producir plantas transgénicas. Las plantas transgénicas son aquellas cuyo ADN ha sido modificado mediante técnicas de ingeniería genética. El propósito de tal proceso es introducir una nueva característica en la planta que no ocurre naturalmente en una especie determinada. El resultado de una determinada modificación es también obtener la planta más útil y productiva. La transformación de plantas incluye no sólo la entrega e integración de ADN modificado en células vegetales, sino también la regeneración de plantas transgénicas.

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El diagrama muestra el proceso de uso de la bacteria Agrobacterium para biotecnología.

Agrobacterium y farmacia

Además de mejorar el estado de los cultivos, la transformación con Agrobacterium también se utiliza para producir proteínas valiosas en las plantas que tienen efectos farmacéuticos. Este proceso se llama bioagricultura o agricultura molecular e implica la introducción de genes que codifican proteínas terapéuticas en plantas huésped. Luego, estas proteínas pueden expresarse en tejidos vegetales, cosecharse y purificarse para su uso en una variedad de aplicaciones médicas. Ejemplos de proteínas farmacéuticas producidas con Agrobacterium incluyen anticuerpos, vacunas, enzimas y factores de crecimiento.

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Gracias a Agrobacterium también podemos obtener muchos productos farmacéuticos, como por ejemplo vacunas.

Fuentes:

  1. BYJU’S
  2. Thompson MG, Moore WM, Hummel NFC, Pearson AN, Barnum CR, Scheller HV, Shih PM. Agrobacterium tumefaciens: A Bacterium Primed for Synthetic Biology. Biodes Res. 2020 May 26;2020:8189219. doi: 10.34133/2020/8189219. PMID: 37849895; PMCID: PMC10530663.
  3. Nester, E. W. (2015). Agrobacterium: nature’s genetic engineer. Frontiers in Plant Science, 5
  4. Transformacja roślin za pomocq wektorów Agrobacterium tumefaciens” – Teresa Orlikowska Instytut Sadownictwa i Kwiaciarstwa Skierniewice
  5. Pitzschke, A. (2013). Agrobacterium infection and plant defense—transformation success hangs by a thread. Frontiers in Plant Science, 4
  6. Gentaur
  7. NIH
  8. Britannica

Mitosis – un interesante ciclo celular

mitosis

Al encontrarnos con artículos o libros científicos relacionados con la biología, a menudo nos encontramos con palabras como meiosis y mitosis. Ambos, a pesar de su misterioso nombre, juegan un papel muy importante en la vida de la célula. Desafortunadamente, a menudo los confundimos debido a las similitudes en el nombre y la ubicación de la acción. Gracias a este artículo, aprenderemos qué hace el proceso de meiosis.

¿Qué es la meiosis?

El propósito de la meiosis es producir gametos: células reproductivas, espermatozoides y óvulos. Mediante este proceso, obtenemos células hijas que contienen el mismo número de cromosomas que la célula de partida. Durante la meiosis, una célula diploide, es decir, una con dos juegos de cromosomas, se divide en células haploides, células con un juego de cromosomas. Las células germinales mencionadas anteriormente son células haploides que durante el proceso de fecundación forman una célula diploide con un nuevo genoma.

que es la mitosis
que es la mitosis

La foto muestra una imagen de microscopio que muestra las diferentes etapas de la meiosis.

Etapas de la meiosis:

La meiosis se puede dividir en 9 etapas. Estas etapas se dividen además en la primera división celular (meiosis uno) y la segunda división celular (meiosis dos):

Primera meiosis o mitosis

Interfase

El ADN de la célula se copia creando dos conjuntos idénticos de cromosomas. Fuera del núcleo hay dos centrosomas, cada uno con un par de centríolos. Estas estructuras son esenciales para el proceso de división celular. Durante la interfase, los microtúbulos comienzan a estirarse.

Mitosis
Mitosis

Profase 1

  • Los cromosomas copiados se unen para formar estructuras en forma de X. Cada cromosoma consta de dos cromátidas hermanas que contienen información genética idéntica. Los cromosomas se emparejan de manera que ambas copias del cromosoma 1 se unen, al igual que el resto de los cromosomas. Los pares de cromosomas formados pueden intercambiar fragmentos de ADN en un proceso llamado recombinación genética o entrecruzamiento. Al final de la profase uno, la membrana que rodea el núcleo celular se disuelve, liberando los cromosomas. El huso meiótico, que contiene microtúbulos y otras proteínas, se extiende por la célula entre los centríolos.

Metafase 1

  • Los pares de cromosomas se alinean a lo largo del centro de la célula. Los centríolos están en lados opuestos de la célula y el huso meiótico sobresale de ellos. Las fibras del huso meiótico se unen a uno de cada par de cromosomas.

Anafase 1

  • Luego, los pares de cromosomas se separan por el huso meiótico, que tira de un cromosoma hacia un extremo de la célula y del otro hacia el otro extremo. Durante la primera meiosis, las cromátidas hermanas permanecen juntas.

Telofase 1 y citocinesis

  • Los cromosomas completan su viaje hacia los extremos opuestos de la célula. Un conjunto completo de cromosomas se acumula en cada extremo de la célula. Se forma una membrana que rodea cada juego de cromosomas para crear dos nuevos núcleos. La célula única luego se divide en el medio en dos células hermanas que contienen el conjunto completo de cromosomas en el núcleo.

Segunda mitosis

Profase 2

  • Después de la finalización de la primera meiosis, se forman dos células hermanas, cada una con 23 cromosomas. En cada una de las células, los cromosomas se vuelven a ensamblar en estructuras en forma de X. La membrana que rodea el núcleo celular en cada célula se disuelve, liberando los cromosomas. Los centríolos se duplican. El huso meiótico se vuelve a formar.

Metafase 2

  • En cada célula, los cromosomas se alinean desde el principio hasta el final de la célula. Los centríolos ahora están en los extremos opuestos de la célula. Las fibras del huso en cada extremo de la célula se adhieren a las cromátidas hermanas.

Anafase 2

  • Las cromátidas hermanas se alejan hacia lados opuestos de la célula. Las cromátidas separadas ahora son cromosomas individuales.

Telofase 2 y citocinesis

  • Los cromosomas terminan su camino hacia los extremos opuestos de la célula. Cada extremo contiene un conjunto completo de cromosomas. Se forma una membrana alrededor del conjunto de cromosomas para formar el núcleo. Esta es la etapa final de la meiosis, aunque la división celular no se completa completamente sin otra ronda de citocinesis.

¿Qué obtenemos con la meiosis?

Cuando se completa el proceso, se producen cuatro células con la mitad del conjunto de cromosomas. En otras palabras, son haploides. En los hombres, se producen cuatro células reproductivas llamadas espermatozoides. Las mujeres producen un óvulo y tres cuerpos polares (células pequeñas que no se convierten en un óvulo).

La imagen muestra la importancia de la meiosis en la ovogénesis: la formación de óvulos. La formación del óvulo y los cuerpos polares es visible.

¿Qué obtenemos con la meiosis

La imagen muestra la importancia de la meiosis en la espermatogénesis, es decir, la formación de espermatozoides. La formación de cuatro células es visible.

Etapas de la mitosis
Etapas de la mitosis

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