Revista ¿Cómo ves?-UNAMEdición enero del 2008
El cambio más común que han introducido los científicos en los cultivos por medio de la ingeniería genética es dotar a las plantas de genes que las hacen producir insecticidas naturales; 32% de los cultivos de soya, maíz, colza, algodón y alfalfa genéticamente modificados son resistentes a los insectos. Como consecuencia, se calcula que entre 1996 y 2005 se han dejado de aplicar 224 300 toneladas métricas de sustancias plaguicidas, lo que equivale a una reducción de 15% en el impacto de los agroquímicos que se aplican en el campo.
El bioinsecticida es una proteína absolutamente inocua para el ser humano, pero que mata a los insectos. Lo produce una bacteria llamada Bacillus thuringiensis, motivo por el cual la proteína se denomina BT, y es tan segura para las personas que desde hace varias décadas se usa en la agricultura, particularmente la orgánica. Las plantas en las que se ha introducido cierto gen de estas bacterias producen BT.
Sin embargo, la biotecnología moderna no está exenta de peligros. En el caso de las plantas resistentes a los insectos, hay un riesgo que se menciona con mayor frecuencia: ¿qué pasará cuando los insectos Contra los insectos resistentes a los insecticidas biológicos se hagan resistentes al bioinsecticida de estas plantas? Si sucediera, esta tecnología se vendría abajo y los productores tendrían que emplear nuevamente plaguicidas químicos o métodos para controlar las plagas de manera limitada. Sería muy difícil encontrar otra proteína tan segura para el consumidor y tan específica para matar insectos. De ahí que éste sea el mayor temor tanto de entomólogos como de productores agrícolas que ya no usan plaguicidas.
El grupo de Alejandra Bravo y Mario Soberón, investigadores del Instituto de Biotecnología de la UNAM, cuenta con una de las colecciones más extensas de bacterias de este género. Ellos han logrado descifrar el mecanismo molecular mediante el cual la proteína mata a los insectos que la ingieren. Al llegar la proteína BT a un sitio llamado receptor de cadherina, en el intestino medio, el organismo del insecto la identifica y le corta una pequeña sección. Esta modificación permite que la reconozca un segundo sitio, donde se agrupan cuatro moléculas de proteína modificada y hacen un orificio en la membrana intestinal del insecto. Con el intestino perforado, el insecto muere. Se ha encontrado que los insectos que resisten la toxina tienen alterada la estructura del receptor de cadherina en el intestino. Como la proteína BT ya no es reconocida, no se modifica y así no la identifica el segundo receptor. El insecto la digiere o la elimina. Este mecanismo es un ejemplo de evolución en acción.
Hasta hoy, después de más de 10 años de siembra, no han aparecido insectos resistentes en el campo. Esto se debe a que en los campos de cultivo se ponen “refugios”, zonas de plantas sin modificación genética. Sin embargo, en el laboratorio se ha observado que si los insectos no tienen otra cosa que comer, acaban por aparecer individuos resistentes. Esto podría ocurrir en el campo en cualquier momento.
Ahora Bravo y Soberón han dado un segundo paso: como consecuencia del descubrimiento del modo de acción de la proteína BT, los investigadores proponen una manera de construir toxinas diseñadas en el laboratorio para atacar a los insectos resistentes. Para lograrlo se modifica el gen de la bacteria para que produzca proteínas BT con el pequeño corte que efectúa el primer receptor en el intestino de los insectos. Cuando el insecto la ingiere, la proteína se ubica directamente en el segundo receptor y forma el poro que mata al animal. La propuesta de Bravo y Soberón es de gran importancia en el contexto económico agroindustrial. Es como descubrir un antibiótico que acabara con los patógenos que se han vuelto resistentes a la penicilina. ¿Funciona? En un artículo, publicado recientemente en la revista Science, Bravo, Soberón y sus colaboradores reportan que todos los insectos resistentes a las proteínas BT sucumben a las proteínas BT modificadas.
El trabajo podría tener gran impacto económico y ambiental por lo que implica para el control de plagas en la agricultura. Es, además, una manera de celebrar el XXV aniversario del Instituto de Biotecnología de la UNAM. Enhorabuena a todos los integrantes del grupo de Alejandra Bravo y Mario Soberón.
El bioinsecticida es una proteína absolutamente inocua para el ser humano, pero que mata a los insectos. Lo produce una bacteria llamada Bacillus thuringiensis, motivo por el cual la proteína se denomina BT, y es tan segura para las personas que desde hace varias décadas se usa en la agricultura, particularmente la orgánica. Las plantas en las que se ha introducido cierto gen de estas bacterias producen BT.
Sin embargo, la biotecnología moderna no está exenta de peligros. En el caso de las plantas resistentes a los insectos, hay un riesgo que se menciona con mayor frecuencia: ¿qué pasará cuando los insectos Contra los insectos resistentes a los insecticidas biológicos se hagan resistentes al bioinsecticida de estas plantas? Si sucediera, esta tecnología se vendría abajo y los productores tendrían que emplear nuevamente plaguicidas químicos o métodos para controlar las plagas de manera limitada. Sería muy difícil encontrar otra proteína tan segura para el consumidor y tan específica para matar insectos. De ahí que éste sea el mayor temor tanto de entomólogos como de productores agrícolas que ya no usan plaguicidas.
El grupo de Alejandra Bravo y Mario Soberón, investigadores del Instituto de Biotecnología de la UNAM, cuenta con una de las colecciones más extensas de bacterias de este género. Ellos han logrado descifrar el mecanismo molecular mediante el cual la proteína mata a los insectos que la ingieren. Al llegar la proteína BT a un sitio llamado receptor de cadherina, en el intestino medio, el organismo del insecto la identifica y le corta una pequeña sección. Esta modificación permite que la reconozca un segundo sitio, donde se agrupan cuatro moléculas de proteína modificada y hacen un orificio en la membrana intestinal del insecto. Con el intestino perforado, el insecto muere. Se ha encontrado que los insectos que resisten la toxina tienen alterada la estructura del receptor de cadherina en el intestino. Como la proteína BT ya no es reconocida, no se modifica y así no la identifica el segundo receptor. El insecto la digiere o la elimina. Este mecanismo es un ejemplo de evolución en acción.
Hasta hoy, después de más de 10 años de siembra, no han aparecido insectos resistentes en el campo. Esto se debe a que en los campos de cultivo se ponen “refugios”, zonas de plantas sin modificación genética. Sin embargo, en el laboratorio se ha observado que si los insectos no tienen otra cosa que comer, acaban por aparecer individuos resistentes. Esto podría ocurrir en el campo en cualquier momento.
Ahora Bravo y Soberón han dado un segundo paso: como consecuencia del descubrimiento del modo de acción de la proteína BT, los investigadores proponen una manera de construir toxinas diseñadas en el laboratorio para atacar a los insectos resistentes. Para lograrlo se modifica el gen de la bacteria para que produzca proteínas BT con el pequeño corte que efectúa el primer receptor en el intestino de los insectos. Cuando el insecto la ingiere, la proteína se ubica directamente en el segundo receptor y forma el poro que mata al animal. La propuesta de Bravo y Soberón es de gran importancia en el contexto económico agroindustrial. Es como descubrir un antibiótico que acabara con los patógenos que se han vuelto resistentes a la penicilina. ¿Funciona? En un artículo, publicado recientemente en la revista Science, Bravo, Soberón y sus colaboradores reportan que todos los insectos resistentes a las proteínas BT sucumben a las proteínas BT modificadas.
El trabajo podría tener gran impacto económico y ambiental por lo que implica para el control de plagas en la agricultura. Es, además, una manera de celebrar el XXV aniversario del Instituto de Biotecnología de la UNAM. Enhorabuena a todos los integrantes del grupo de Alejandra Bravo y Mario Soberón.
Agustín López Munguía Instituto de Biotecnología UNAM
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