Cultivo de tejidos

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INVESTIGACIÓN

Cultivo de tejidos                                                                                                                         cultivo de células madre                                                                                                            clonación

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Cultivo de tejidos

Es el conjunto de técnicas que permiten el cultivo en condiciones asépticas de órganos, tejidos, células y protoplastos. Constituye dentro de las biotecnologías, la que mayor aporte práctico ha brindado. Sus aplicaciones van desde estudios teóricos sobre fisiología y bioquímica vegetal, hasta la obtención de plantas libres de patógenos, conservación de germoplasma, produccción de metabolitos secuandarios, propagación masiva de plantas, mejoramiento genético, inducción de mutaciones, selección in vitro y desarrollo de protocolos de regeneración de plantas para su utilización en ingeniería genética.

 Esto se originó en 1902

Ventajas y aplicaciones

1. El cultivo de tejidos in vitro y la producción de callos ha facilitado, entre muchos aspectos, los siguientes:[pic 8]
2. Desarrollo de los trabajos de organogénesis o sea la producción de brotes y raíces.
3. Desarrollo de la embriogénesis somática.
4. Cultivo de anteras y obtención de plantas haploides.
5. Estudios de resistencia a diferentes stress.
6. Aislamiento de células y protoplastos para su uso en posteriores trabajos de mejoramiento.
7. Introducción de nueva variabilidad genética.
8. Conservación del germoplasma

Cultivo de embrioides

Steward en 1958 obtuvo plantas de zanahoria normales, cuando transfirió agregados celulares de un medio líquido a un medio sólido. Esto demostró la formación de embrioides a partir de células somáticas..

Cultivo de anteras

La androgénesis es la capacidad de desarrollo de una planta a partir de un grano de polen (microspora). Esto puede ocurrir por un mecanismo directo (midrospora-embrioide) o indirecto (microspora-callo-embrioide).(Zenk,M.N.1974) En todos los casos se obtienen plantas haploides, aunque en el caso indirecto también se puede obtener plantas diploides. Nitsch y Nitsch en 1965 obtuvieron buenos resultados en tabaco.

El cultivo de tejidos puede definirse como el conjunto de técnicas que permiten el cultivo en condiciones asépticas de órganos, tejidos, células y protoplastos. Constituye dentro de las biotecnologías, la que mayor aporte práctico ha brindado

Cultivo de tejidos vegetales

conjunto muy heterogéneo de técnicas que presentan en común el hecho de que un explanto —o sea, una parte separada del vegetal, tales como protoplastos, células, tejidos u órganos— se cultiva asépticamente en un medio artificial de composición química definida y se incuba en condiciones ambientales controladas. Cada fragmento origina una planta idéntica a la que se le tomó el fragmento, aunque puede ser modificada genéticamente para tener variedades artificiales.

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Cultivo de tejidos in vitro de plantas de patata.

Conservación del germoplasma

Desde 1972 el Instituto de Investigaciones del Tabaco, trabaja en la introducción foránea, colecta, estudio, manejo y organización de sus recursos genéticos. Durante los últimos años ha adquirido suficiente material genético que incluye las variedades foráneas, las locales y las obtenidas por el mejoramiento genético en el país. Las que han conformado el banco de germoplasma, que comprende los tabacos tipo Negro, Virginia, Burley, Oriental y Semi Oriental.

El germoplasma de tabaco se obtiene con pocas plantas y ocupa relativamente poco espacio además puede conservarse por muchos años si se les crean buenas condiciones de almacenamiento.(Torrecilla,G.1995,1999).

Actualmente el cultivo de tejidos se ha convertido en una herramienta más al servicio de la conservación del banco de germoplasma de tabaco, en el caso de que la planta de interés presente poca fertilidad o se enferme. Técnicas como la embriogénesis somática directa por cultivo de explantes o la micropropagación de meristemos ( que permite “limpiar” de patógenos y conservar genéticamente estable el material vegetal) auxilian al investigador en este sentido.(Espino,E.1996)

Las células madre

son células que se encuentran en todos los organismos pluricelulares y que tienen la capacidad de dividirse (a través de la mitosis) y diferenciarse en diversos tipos de células especializadas, además de autorrenovarse para producir más células madre. En los mamíferos, existen diversos tipos de células madre que se pueden clasificar teniendo en cuenta su potencia, es decir, el número de diferentes tipos celulares en los que puede diferenciarse. En los organismos adultos, las células madre y las células progenitoras actúan en la regeneración o reparación de los tejidos del organismo

Los científicos han trabajado hasta hace poco con dos tipos de células madre de animales y humanos: las células madre embrionarias y las células madre no embrionarias o adultas.

en 1981. El estudio detallado de la biología de las células madre de ratón llevó al descubrimiento, en 1998, de un método para obtener células madre  de embriones humanos y cultivar las células en el laboratorio. Estas células se llaman células madre de embriones humanos. Los embriones utilizados en estos estudios fueron creados con fines reproductivos a través de procedimientos de fertilización in vitro. Cuando ya no eran necesarios para tal fin, fueron donados para la investigación con el consentimiento informado del donante.[pic 10]

Cultivo de células madre embrionarias en laboratorio

La mayoría de células madre embrionarias, que son las que derivan de embriones,  se desarrollan de huevos que han sido fertilizados in vitro –en una clínica de fertilización in vitro, y luego donadas para investigaciones. [pic 11]

En el protocolo original, la superficie interior de la placa de cultivo fue revestida con células de la piel de ratón embrionario especialmente tratadas para que no se divida. Esta capa de recubrimiento de las células se llama capa de alimentación. Las células de ratón en la parte inferior de la placa de cultivo proporcionan a las células una superficie pegajosa a la que pueden adherirse. Además, las células alimentadoras liberan nutrientes en el medio de cultivo. Ahora, los investigadores han ideado maneras de hacer crecer células madre embrionarias sin células alimentadoras de ratón. Este es un avance científico significativo debido al riesgo de que los virus u otras macromoléculas de las células de ratón puedan ser transmitidos a las células humanas.

Tipos de células madre

*Las células madre totipotentes

Pueden crecer y formar un organismo completo, tanto los componentes embrionarios (como por ejemplo, las tres capas embrionarias, el linaje germinal y los tejidos que darán lugar al saco vitelino), como los extraembrionarios (como la placenta). Es decir, pueden formar todos los tipos celulares.7 8 La célula madre totipotente por excelencia es el cigoto, formado cuando un óvulo es fecundado por un espermatozoide.

*Las células madre pluripotentes

Estructura de un Blastocisto.No pueden formar un organismo completo, pero sí cualquier otro tipo de célula correspondiente a los tres linajes embrionarios (endodermo, ectodermo y mesodermo). Pueden, por lo tanto, formar linajes celulares. Se encuentran en distintas etapas del desarrollo embrionario. Las células madre pluripotentes más estudiadas son las células madre embrionaria

*Las células madre germinales

Son células madre embrionarias pluripotentes que se derivan de los esbozos gonadales del embrión. Estos esbozos gonadales se encuentran en una zona específica del embrión denominada cresta gonadal, que dará lugar a las gónadas, ovario o testículo, y a los óvulos y espermatozoides respectivamente. Tienen una capacidad de diferenciación similar a las de las células madre embrionarias, pero su aislamiento resulta más difícil

*Las células madre multipotentes

Son aquellas que solo pueden generar células de su misma capa o linaje de origen embrionario (por ejemplo: una célula madre mesenquimal de médula ósea, al tener naturaleza mesodérmica, dará origen a células de esa capa como miocitos, adipocitos u osteocitos, entre otras). Otro ejemplo son las células madre hematopoyéticas células madre de la sangre que puede diferenciarse en los múltiples tipos celulares de la sangre

*Las células madre unipotentes

También llamadas células progenitoras son células madre que tiene la capacidad de diferenciarse en solo un tipo de células. Por ejemplo las células madre musculares, también denominadas células satélite solo pueden diferenciarse en células musculares.Además de por el criterio de potencia, las células madre también pueden clasificarse en cuanto a si se encuentran en el embrión o en tejidos adultos.

Células madre adultas[pic 12]

puede renovarse a sí misma y diferenciarse para producir todos o algunos de los principales tipos de células especializadas del tejido u órgano. Las principales funciones de las células madre adultas en un organismo vivo son mantener y reparar el tejido en el que se encuentran. Ex por eso que se encuentran en todos los tejidos, especialmente las células madre mesenquimales. 

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