¿Qué son los plástidos?
Los plástidos son estructuras especializadas dentro de las células vegetales que fabrican y almacenan alimentos y pigmentos para la célula. Se cree que evolucionó de organismos unicelulares independientes que vivían simbióticamente con plantas hace más de mil millones de años, contienen una gran cantidad de genes y fabrican una serie de proteínas. Hay mucho interés en el uso de plástidos como fábricas para producir proteínas que son de interés farmacéutico.
Los plástidos más conocidos son los cloroplastos, que son el sitio de la fotosíntesis. Otros incluyen cromoplastos que almacenan pigmentos, como los carotenoides, que son responsables de colorear frutas y flores. Los leucoplastos almacenan almidón, lípidos o proteínas, todas las fuentes potenciales de alimentos. Las raíces de almacenamiento, como las papas y las zanahorias, pueden contener leucoplastos llenos de almidón. Los tipos de plástidos pueden interconvertir, convirtiéndose en otros tipos de plástidos, dependiendo del estado de la célula.
Los cloroplastos contienen la clorofila pigmentarVes un color verde a las hojas. La clorofila captura la energía de la luz solar y la usa para separarse del hidrógeno del oxígeno en el agua. Esto produce el oxígeno que respiran los humanos y los animales. El hidrógeno se incorpora al dióxido de carbono desde el aire. Este proceso de fotosíntesis produce la glucosa y otros compuestos que la planta usa para el metabolismo.
Los tejidos vegetales pueden tener una gran cantidad de plástidos en su citoplasma; Una celda puede tener más de 50 de ellos. Estos se forman de la división de los plástidos existentes, y solo se heredan de uno de los padres.
Los plástidos tienen una membrana doble interna que los separa del resto de la celda. Dentro de esta membrana hay muchas características especializadas, como una serie de membranas adicionales y el plastome , o ADN total del plastidio. Este genoma de plastides codifica aproximadamente 100 de los genes necesarios por el plastidio, pero el resto están codificados By el núcleo de la célula. Por lo tanto, el plastidio no es totalmente independiente del resto de la célula, a pesar de que se divide por separado.
Hay una investigación agresiva para utilizar cloroplastos como fuente de producción para compuestos biológicos, como enzimas y anticuerpos. La transformación de plastidios tiene una gran ventaja sobre los métodos tradicionales de plantas genéticamente de ingeniería, porque los plástidos no se encuentran en el polen en la mayoría de los casos. Por lo tanto, no deben extenderse a las plantas vecinas, y las plantas genéticamente modificadas se aislarían. Esto debería ayudar a aliviar las preocupaciones sobre la propagación de genes alterados en el medio ambiente.
La introducción de genes en el plastidio es mucho más complicado que los métodos tradicionales para introducir genes en el núcleo de la célula, porque cada célula puede tener más de 1,000 plastomas. Cada uno debe modificarse de la misma manera para que esta técnica tenga éxito. Sin embargo, cuando tiene éxito, el gen introducido puede comprender hasta 25% de toda la proteína celular. Además, las plantas pueden hacer alteraciones a las proteínas que las bacterias no pueden, dándoles una ventaja sobre la producción en los sistemas de sobreexpresión bacteriana.
Varias especies de plantas diferentes han tenido sus plástidos con éxito. La transformación de plastidios de embriones vegetales, o células jóvenes, a menudo se logra con una pistola de partículas. Esta técnica cubre las partículas de oro o tungsteno con ADN y luego las dispara al tejido. El ADN utilizado es un plásmido, una unidad circular de ADN que contiene el gen deseado. También contendrá una secuencia de ADN que le permite replicarse en la célula, y un gen para la resistencia a los antibióticos para identificar qué células se han transformado.