El cultivo in vitro
puede ser células vegetales un ambiente muy estresante e involucra procesos
mutagénicos durante el establecimiento del explante, la inducción de callo, la
formación de embriones y la regeneración de plantas. Por esta vía es posible
obtener variación, de origen nuclear y/o citoplasmática, que podría ser
utilizada para el mejoramiento vegetal. Este proceso, se denomina Variación
Somaclonal (Larkin y Scowcroft, 1981), involucra cambios en las plantas
regeneradas que son transmitidos a la progenie.
Entre las causas
que original la variación somaclonal se encuentran alteraciones en el
cariotipo, mutaciones puntuales, recombinación somática e intercambio de
cromátidas hermanas, rearreglos génicos somáticos, elementos genéticos
transponibles, amplificación y/o metilación del ADN y cambios en el ADN de los
orgánelos (mitocondrias y cloroplastos).
·
Factores
relacionados con la aparición de variación somaclonal
·
Genotipo
→ En general se asume que la frecuencia de cambios dependerá de variaciones
preexistentes en el genotipo y de las interacciones que surgen entre el
genotipo y el proceso de cultivo.
·
Explante
→ Se puede dar como consecuencia de quimerismo Si estos tejidos se utilizan
como explantes y sus células son inducidas a dividirse y rediferenciarse, las
diferentes líneas celulares podrían entonces dar origen a plantas genéticamente
diferentes.
·
Fase de
callo → La iniciación de un callo puede ser análoga a la respuesta de las
plantas a heridas, que se sabe que activan elementos transponibles y estimulan
la inducción de enzimas y productos específicos que se inducen también en
situaciones de estrés. Cuando comienza la división celular a partir de tejidos
diferenciados, que dará origen a un callo, se incrementa el riesgo de
inestabilidad cromosómica. La variación que ocurre en los números cromosómicos
en la primera fase de la inducción del callo sería el resultado de fragmentación
nuclear seguida por mitosis de los fragmentos nucleares, combinada con la
mitosis normal de los núcleos intactos (núcleos euploides).
·
Vía de
regeneración → La variación observada en cultivos embriogénicos es
relativamente menor que la que aparece en cultivos organogénicos. Esto
probablemente se debe a la gran presión de selección impuesta en la formación
de los embriones, mayor que la requerida en la formación de vástagos.
·
*El
gran número de genes requeridos para la iniciación y maduración de embriones
cigóticos y somáticos impediría la acumulación de mutaciones deletéreas.
·
Naturaleza
del callo → Un callo verdadero es una masa de células desdiferenciadas que
proliferan Desorganizadamente, lo cual probablemente genera considerable
variación.
·
Medio
de cultivo → Un mismo explanto puede tener diferente comportamiento si se lo
cultiva en medio sólido o en medio líquido. Otro factor importante es la
temperatura, que puede inducir inestabilidad cariotípica o puede incrementar el
número de plantas albinas.
·
Reguladores
de crecimiento → El 2,4-D (ácido 2,4 diclorofenoxiacético) ejercen profundos
efectos sobre la respiración celular, el consumo de azúcares y en el control de
la división celular.Por ello se especula acerca de su rol indirecto en la
inducción de cambios en el metabolismo celular y tisular de plantas creciendo
in vitro. La auxina:citocinina, produce fragmentación nuclear amitótica y se le
reconoce como causa de aneuploidía. El 2,4-D, el AIA (ácido indolacético) y el
ANA (ácido naftalenacético) han sido señalados como los responsables de los
incrementos en la metilación de la citosina que tiene lugar durante el cultivo
in vitro.
·
Deficiencia
de oxígeno → La tensión de oxígeno de las células en la superficie del callo es
diferente a la de aquellas células que se encuentran situadas profundamente en
la masa del mismo. La anaerobiosis resultaría en la producción de etanol, el
cual podría comportarse como un mutágeno.
·
Acumulación
de metabolitos → Las condiciones de cultivo in vitro podrían afectar los
niveles de resistencia celular al efecto de los metabolitos que normalmente se
encuentran presentes en los tejidos en bajas concentraciones.
·
Edad
del cultivo → En los períodos prolongados de cultivo hay una pérdida de
totipotencia y que esto sucedería debido a la acumulación de mutaciones y a la
alteración de los genes que son responsables de la regeneración.
·
Deficiencia
o exceso de minerales → Las deficiencias o excesos de azufre, fósforo,
nitrógeno, calcio y magnesio pueden resultar en cambios genómicos.
Bibliografia
http://www.taringa.net/posts/ciencia-educacion/7290696/Variacion-Somaclonal-_Biotecnologia-Vegetal_.html
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