Mutantes II: The X-Plants

En un post anterior les conté que la apariencia de los seres vivos está determinada principalmente por dos factores: uno genético y otro ambiental. Si bien la existencia de los genes –definidos como una entidad que determina la apariencia de los seres vivos– fue propuesta hace más de 100 años, la identidad molecular de los genes solo se conoció a mediados del siglo XX, gracias al trabajo de Oswald Avery, quien logró establecer que los genes estaban hechos de DNA (ácido desoxirribonucleico). Actualmente sabemos que los genes pueden mutar cuando los seres vivos se exponen a condiciones que producen alteraciones en la molécula de DNA. Por ejemplo, el solo hecho de tomar sol produce millones de mutaciones en el DNA, las que afortunadamente son reparadas por una maquinaria especializada que poseemos y que se encarga de mantener nuestro DNA a salvo. Sin embargo, en algunas ocasiones, esta maquinaria falla y se producen graves problemas. Hay que tener claro, por otro lado, que las mutaciones son el motor de la evolución, y si estas no existieran la vida no habría evolucionado jamás.

Todos los seres vivos –incluyendo a las plantas– poseen genes, los que determinan su apariencia. La aclaración no parece exagerada a la luz de una encuesta realizada en Europa, Canadá y Estados Unidos en la que se descubrió que más de la mitad de las personas no sabían que un tomate tenía genes. En efecto, todo lo que comemos estuvo vivo o incluso está vivo al momento de comerlo (una manzana, por ejemplo, está viva cuando ustedes la muerden y se la comen). Como las plantas tienen genes, es posible entonces alterar su apariencia si se producen mutaciones en su DNA. ¿Por qué alguien querría hacer esto? La respuesta es que la inmensa mayoría de las plantas que nos comemos no existían en la naturaleza y han aparecido gracias a un cuidadoso proceso de selección de mutantes. Este proceso se llama breeding –o mejoramiento genético– y consiste en buscar cambios en la apariencia de los cultivos que sean beneficiosos para agricultores y/o consumidores. Y estos cambios en la apariencia de los cultivos implican cambios en el DNA.

Campo experimental de trigo. Cada rectángulo está sembrado con una variedad de apariencia distinta y cada una de ellas es genéticamente diferente.

Así, por ejemplo, se ha establecido que la soya silvestre (la que estaba en la naturaleza) difiere de la soya comercial en 186.177 cambios en el DNA que afectan a 856 genes. La gran mayoría de estas mutaciones han aparecido de manera espontánea y han sido seleccionadas por sus atributos favorables, ya sea resistencia a plagas, mayores rendimientos o resistencia a sequía, entre otros.

El hombre también puede inducir mutaciones en las plantas para cambiar los genes y ver si aparecen fenotipos interesantes. Según la FAO hay más de 3.218 variedades de plantas creadas por mutagénesis, siendo las más importantes las de cebada y arroz. Por más de 84 años el hombre ha inducido mutaciones en las plantas para seleccionar posteriormente a aquellas con características deseables. En el proceso, muchas plantas han muerto o han adquirido características que no son deseables. ¿Cómo se hace esto? En Japón, por ejemplo, está el Instituto de Mejoramiento por Radiación. En este Instituto hay tres recintos donde se irradian plantas. El más grande es el Campo Gama, un recinto circular de 100 metros de radio en cuyo centro se localiza una fuente de rayos gama de 90 TBq (tera Bequerelios, unidad de radiación) derivados de Cobalto radiactivo (⁶⁰Co). Este campo está rodeado por un muro de 8 metros de alto para proteger de la radiación a la flora y fauna que se encuentra cerca. En este campo se siembran plantas, se irradian y se seleccionan posteriormente sus semillas en busca de fenotipos interesantes.

Campo Gama del Instituto de Mejoramiento por Radiación, en Japón. Al centro está la fuente de radiactividad y el campo circular, de 100 metros de radio, está rodeado por un muro de 8 metros de alto.

¿Qué plantas se han producido por mutagénesis por radiactividad? Por ejemplo, las mandarinas sin pepa. También un tipo de cebada que es usada para hacer finos whiskey y cerveza. O el maní, en cuyo caso se seleccionó una varidad de cáscara más dura y que permite automatizar la cosecha. La menta que se usa para el chicle también es mutante (más resistente a un patógeno). Es importante mencionar que este proceso no deja radiación residual y que si bien nadie sabe a ciencia cierta que cambios se han producido en el DNA durante este proceso, hasta el momento estos cultivos han demostrado ser seguros y han aportado a la diversificación de la agricultura.