Conceptos básicos en propagación vegetal, cultivo de tejidos, genética, microbiología e inmunología, entre otras disciplinas

Universidad Autónoma de Nuevo León[pic 1][pic 2]

Facultad de Ciencias Biológicas

Licenciado en Biotecnología Genómica

Biotecnologia Genomica Vegetal

Dra. María Julissa Ek Ramos

Evidencia I

Evidencia de Aprendizaje: Conceptos básicos en propagación vegetal, cultivo de tejidos, genética, microbiología e inmunología, entre otras disciplinas.

Grupo: 482

Monterrey, Nuevo León a 27 de Enero de 2023

BIOTECNOLOGÍA GENÓMICA VEGETAL

La biotecnología genómica vegetal es un área de la ciencia que incluye una amplia variedad de aplicaciones y así mismo involucra una gran cantidad de diciplinas. Dentro de las diciplinas que se encuentran en esta área, se tiene a la biotecnología, quizá una de las principales a tomar en cuenta al momento de involucrarse en esta área de estudio, la biotecnología por sí misma se dedica a la aplicación de técnicas en base al estudio de organismos o partes de estos, para obtener o modificar productos, mejorar plantas y animales, o desarrollar microorganismos para usos específicos [1]. Como se mencionó, la biotecnología vegetal implica una variedad de diciplinas por lo que es una ciencia que depende de los constantes avances en biología, química, genética, ingeniería genética, entre otras para lograr su aplicación con grandes beneficios en el campo de la agricultura [2].  

Para la aplicación estas técnicas biotecnológicas es necesario conocer una gran variedad de aspectos vegetales, por lo que se pretende lograr entender la genómica del organismo con el que se desea trabajar, ya que es esencial conocer los mapas genéticos que podrían ayudar a identificar, localizar y rastrear genes útiles para lograr los objetivos deseados [3]. Por otro lado, para comenzar a trabajar con una especie vegetal, uno de los primeros aspectos que debería ser estudiado es la fisiología, ciencia que se dedica al estudio de la función y el comportamiento de las plantas, contemplando los procesos dinámicos de crecimiento, metabolismo, reproducción, defensa y comunicación de supervivencia de las plantas y contemplando que la mayoría de estos procesos tienen lugar a nivel de células, tejidos y órganos,  existe una directa asociación entre la fisiología y la anatomía vegetal, y por lo cual es imprescindible entender ambas diciplinas [4].

Ya que la biotecnología vegetal, como ya se mencionó, se dedica a la aplicación de técnicas en organismos vegetales es necesario conocer las bases esenciales de esta ciencia, siendo una de estas grandes bases el cultivo de tejidos, el cual consiste en una serie de técnicas que permiten el establecimiento, manipulación o desarrollo, bajo condiciones artificiales y controladas, de células, tejidos u órganos; formando así las bases de muchas aplicaciones prácticas para la agricultura, ayudando a mejorar plantas y producir metabolitos secundarios, además de ser un prerrequisito de la ingeniería genética vegetal [5], siendo la ingeniería otra de las diciplinas clave en esta ciencia, ya que permite la producción de nuevos productos agrícolas mejorados, mediante diversas técnicas.

Otra área que aporta grandes avances en esta ciencia es la virología, ya que es necesaria para la aplicación de diversas técnicas biotecnológicas, como la creación de productos modificados genéticamente. Gracias a esta diciplina enfocada a los estudios sobre virus de plantas y viroides ha aumentado significativamente el conocimiento sobre las funciones de los genes virales de plantas y las interacciones planta-virus, y gracias al cual muchos virus de plantas se han desarrollado con éxito como herramientas biotecnológicas. Un ejemplo son los virus de plantas que se han aprovechado como vectores silenciadores de ARN para estudios funcionales sobre los genes subyacentes a los rasgos deseados de los cultivos [6].

Otro aspecto importante para la mejora de cultivos es conocer la bioquímica de las especies vegetales de interés ya que esta diciplina ayuda al conocimiento sobre cómo las plantas responden a los diversos tipos de estrés abiótico, cómo funcionan sus metabolismos y los diversos mecanismos que son vitales para el crecimiento y desarrollo eficiente de las plantas. Ligado a esto, se encuentra la aplicación de la genética, ya que los genes en las plantas se pueden activar o desactivar, desencadenando la expresión o silenciamiento de un determinado fenotipo o comportamiento. Es por esto que científicos utilizan la bioquímica junto con la genética para comprender qué genes están involucrados en diversos procesos y la expresión de fenotipos específicos, y así lograr desarrollar sistemas que controlen el encendido y apagado natural de genes de interés específico [7][8].

La inmunología es otra diciplina de gran importancia en esta ciencia, ya que otro de los objetivos de la biotecnología vegetal, además de desarrollar organismos con mejores cualidades, es generar un impacto positivo ante los problemas de contaminación ambiental y seguridad alimentaria. Y dentro de esto, las estrategias que mejoran la inmunidad de las plantas y promueven su crecimiento saludable tienen un gran impacto positivo, evitando enfermedades de las plantas y reduciendo consecuentemente la necesidad de pesticidas para prevenir infestaciones y enfermedades [9].

Es importante conocer que el desarrollo de nuevas herramientas biotecnológicas no sólo ayuda a alcanzar la seguridad alimentaria, sino que también reducirá el impacto de la agricultura en el medio ambiente, por lo cual la ecología es una diciplina dentro de esta ciencia. Todo esto, ya que el desarrollo de nuevas variedades más eficientes en la captación de nutrientes logra generar una reducción en la contaminación causada por el uso de fertilizantes, y de igual manera el desarrollo de cultivos con mayor eficiencia en el consumo de agua influye en la disminución de problemas asociados al riego forzado [10].

Hoy en día existe una extensa cantidad de información sobre biología vegetal disponible en un gran número de bases de datos, y es aquí donde entra la bioinformática, ya que esta abarca técnicas y herramientas fundamentales para las áreas de investigación de la biotecnología vegetal, y que junto con la secuenciación de próxima generación y los enfoques ómicos, logra proporcionar herramientas para el mejoramiento y aplicación de ingeniería en las plantas [11].

Es importante mencionar la aplicación de la bioética en cada aspecto de esta ciencia, ya que hay una enorme cantidad de preocupaciones en cuanto a la creación o mejoramiento de organismos vivos. Uno de los grandes problemas es la disponibilidad y el uso de información en aplicaciones dentro de la agricultura que presentan un potencial de daño ecológico, debido a las ideas de interferir con la naturaleza.

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