Descripción: |
La degradación del suelo causada por la acumulación de metales
pesados es un problema serio causado por distintos factores entre los cuales
se encuentran los desechos industriales, minería, algunas prácticas
de agricultura y hasta desechos domésticos como pilas, pintura, shampoo
y detergentes por mencionar algunos.
La contaminación por metales pesados representa un serio peligro para
nuestra salud ya sea por contacto directo o al entrar en las cadenas
alimenticias. Una estrategia prometedora para biorremediar suelos contaminados
con metales pesados, es la fitorremediación, en la cual se usan plantas
tolerantes a metales para extraer y acumular metales en sus partes aéreas.
Aún cuando existen especies naturalmente resistentes a metales pesados,
usualmente no son aptas para usarse en la fitorremediación ya que
su biomasa no es muy abundante. Por lo tanto es necesario identificar los
mecanismos que estas plantas naturalmente tolerantes a metales pesados utilizan
y explotarlos transformando los genes relevantes en plantas de gran biomasa,
crecimiento rápido y bien estudiadas. Los genes de tolerancia a metales
que se ven prometedores para usarlos en ingeniería genética
son los que pertenecen a la familia de transportadores de intercambiadores
de cationes, CAX1. Esta familia de transportadores es la responsable de la
acumulación de calcio y metales en las vacuolas de las células
de las hojas.
Recientemente una mutación en una histidina que la cambio a alanina
en el dominio del sensor C-2 de uno de estos transportadores, CAX1, ha demostrado
conferir un incremento en la tolerancia a cadmio y zinc con una reducción
en el transporte de calcio en levaduras (Shikagi et al. 2005) sugiriendo
que este cambio en la selectividad le confiere una tolerancia a metales.
Para probar los efectos del trasportador CAX1 alterado en las plantas, se
introdujo CAX1cd a Nicotiana tabacum (N. tabacum ) bajo el control de un
promotor constitutivo y el transporte y tolerancia a metales se comparó
con plantas silvestres (WT) que expresaban CAX1 y un control negativo de
plantas que expresaban el vector vacío. Los resultados mostraron que
la sobreexpresión del mutante de CAX1cd, en N. tabacum, produce plantas
que únicamente muestran diferencias de las plantas silvestres a
concentraciones altas de zinc (2mM). Al ser tratadas a concentraciones de
zinc menores a esta no hubo diferencias entre las plantas que expresaban
el CAX1 silvestre ni el CAX1cd. Tampoco hubo diferencias significativas en
las tasas de transporte de zinc tomadas de vesículas aisladas del
tonoplasto de las distintas líneas de N. tabacum. Estos estudios revelan
un alto nivel de tolerancia y acumulación de zinc encontrado en las
plantas silvestres de N. tabacum que no han sido reportados hasta el momento.
Trabajos futuros deberán dirigirse a medir los límites de
tolerancia de cultivos de importancia comercial para aumentar nuestro
conocimiento acerca de estos mecanismos naturales de tolerancia, mismos que
nos ayudarían a tratar los resultados no explicados en este estudio. |