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La vid constituye en general una de las especies frutales más importantes
gracias a sus extraordinarias características de propagación. Tras sufrir una
evolución de planta leñosa a enredadera, esta antigua especie se ha domesticado
con facilidad, y en la actualidad su fruto constituye la base de las industrias
más importantes del mundo.
El genoma de la vid tiene unas dimensiones y complejidad
enormes, y actualmente es más bien difícil acceder a su conocimiento. Este
hecho va a cambiar gracias al intenso estudio que se está llevando a cabo en
este campo, y al gran número de iniciativas que trabajan con marcadores
moleculares para el genoma Vitis.1
Las nuevas técnicas moleculares, como la tecnología por
bombardeo, están posibilitando la introducción de genes interesantes en genomas
vegetales, a la vez que suponen una ventana abierta para la mejora de la vid.
El primer progreso significativo se produjo cuando se utilizaron líneas de
células embrionarias como tejido diana para las transformaciones que dieron
lugar a la producción rutinaria de vid transgénica, entre las cuales había unos
cuantos injertos de vid y cultivos de raigambre de importancia comercial.2,3
La figura
1 resume los procesos que intervienen en la transformación de la vid, así
como una escala de tiempo de los componentes individuales del proceso.
Blancos
para la mejora genética
A pesar de los escasos resultados obtenidos en los
primeros intentos por introducir genes con funciones conocidas en especies
vegetales para expresar un fenotipo deseado, el empleo de la biología molecular
para estudiar procesos fundamentales, y para combinar el conocimiento del
proceso con su aplicación, ha dado lugar a una lista creciente de genes y
secuencias reguladoras a partir de especies de importancia comercial, como la
vid.
Tal como muestra
la tabla 1, la resistencia a enfermedades y otros factores que afectan
al cultivo y a la calidad constituyen las principales dianas para la mejora
genética de cultivares de vid y de raigambre. Se han empleado diversos enfoques
para mejorar la tolerancia a enfermedades en las plantas, y casi todos ellos se
basan en algún aspecto de la interacción natural entre huésped y patógeno. La
mayoría de las estrategias de transformación implican la introducción en el
huésped, en un gran número de copias y por inducción, de un gen que produce
actividad antipatogénica para optimizar los mecanismos de defensa de la planta.
Asimismo, se puede mejorar la resistencia a enfermedades mediante la expresión
de un gen de origen patogénico en un momento inapropiado o en una cantidad o
forma inadecuadas durante el ciclo de infección, evitando así que el patógeno
mantenga la infección. Éste es el caso de la mayoría de estrategias antivirales
que se aplican en investigaciones con el fin de mejorar la genética de la vid.
Los enfoques transgénicos han acelerado a su vez el
desarrollo de líneas de plantación capaces de adaptarse a condiciones
climatológicas adversas, como por ejemplo sequías, estrés por salinidad,
fotorreacción o heladas (tabla 1). Todos estos factores implican rutas
complejas en las que intervienen proteínas obtenidas mediante señales atenuadas
o amplificadas en procesos igualmente complejos. La manipulación mediante la
inserción de genes múltiples o únicos es complicada y requiere un conocimiento
mayor de los complejos mecanismos de control que intervienen en el proceso.
La ingeniería genética ofrece al producto final, el vino,
al menos las mismas garantías que al producto de origen, la vid. Los factores
de calidad básicos, como el desarrollo adecuado de la coloración y el azúcar,
son igualmente importantes para todos los sectores de la industria vinícola, y
en la actualidad representan el objetivo de la biología molecular y el estudio
de la vid. No obstante, la biotecnología de la vid todavía se encuentra en sus
comienzos en este aspecto y ya se han puesto en marcha esfuerzos significativos
por arrojar algo de luz a los procesos previos a la obtención de genes
concretos o a la manipulación de rutas bioquímicas que den lugar a productos
nuevos y deseables.
Obstáculos
a la comercialización de cultivares de vid mejorada genéticamente
A pesar de las muchas posibilidades que ofrece el uso
ingeniería genética para la mejora de las uvas y del vino, todavía no se ha
creado ninguna variedad de vid transgénica que pueda emplearse en el ámbito
comercial. Tanto los productores, como los consumidores y las autoridades
muestran su preocupación, y es necesario un conocimiento más profundo de la
complejidad del genoma de la vid, así como de los beneficios que se obtienen de
la modificación genética para ofrecer respuestas a sus dudas.
En la mayoría de los países, la aprobación de productos
modificados genéticamente (MG) y la distribución de organismos modificados genéticamente
(OMG) han de ir acompañadas de una serie de garantías: a) una definición
completa de la secuencia de ADN introducida, b) la eliminación de
cualquier secuencia que no sea indispensable para expresar la propiedad
deseada, c) la ausencia de cualquier ventaja selectiva atorgada al
organismo transgénico que le permitiese convertirse en dominante en un hábitat
natural, d) que el ADN transformado no suponga un peligro para la salud
humana y/o medioambiental, y e) que exista un beneficio claro tanto para
el productor como para el consumidor.4
Existe un consenso cada vez más amplio de que el uso de
la modificación genética en si misma no entraña tanto riesgo como las
características del propio producto. De modo que se demostraría el concepto de
«equivalencia sustancial», en que un producto nuevo se considera inocuo cuando
lo comparamos con productos análogos existentes. La inocuidad a menudo se
considera un factor suficiente en la evaluación de un nuevo producto.
La publicación de los progresos en materia genética
también podría verse amenazada por cuestiones de propiedad intelectual. Se
requieren contratos formales para disponer de las patentes que existen sobre
muchas de las herramientas y métodos que la tecnología genética tiene en común,
y este hecho podría dar lugar a disputas sobre propiedad que obstaculizarían
gravemente el proceso de comercialización. También se cree que las patentes
sobre organismos modificados genéticamente confieren una ventaja injusta a
ciertos productores,4 de manera que existen presiones para
justificar las prohibiciones comerciales y los obstáculos al libre comercio en
beneficio del «interés común».
En la actualidad la comercialización del vino depende en
gran medida de la integridad del etiquetaje y de la identidad del producto. En
los sectores más rentables del mercado, el nombre de la variedad, la
denominación de origen y la cosecha son piezas de información esencial que
aparecen en la etiqueta del producto. Las vides mejoradas genéticamente no
deberían interferir con los nombres de las variedades establecidas y con los
estilos de vino esperados, además las industrias que trabajan sólo con unos
pocos cultivares seleccionados se mostrarían reticentes a la hora de introducir
nuevos nombres varietales.2,5 La descripción y denominación de las nuevas variedades
determinará en gran medida su aceptación por parte de viticultores,
vinicultores y consumidores en general.5
Dado el inmenso valor comercial de algunos nombres
varietales, existe una necesidad urgente de consenso respecto a que las vides
modificadas genéticamente no son muy diferentes a las obtenidas por selección
de clones, ya que éstas han sido seleccionadas en base a variaciones genéticas
espontáneas y beneficiosas. De hecho cuando se emplean selecciones de clones,
aunque el viticultor conozca su identidad, el vino se comercializa bajo el
nombre de la variedad y no con el nombre clonal. Por otro lado, no está claro
todavía si las vides mejoradas genéticamente deberían recibir un nombre
varietal o simplemente un nuevo número clonal.
Todas estas dudas complican las evaluaciones que realiza
la industria vinícola a las vides transgénicas; y debido a su fuerte identidad
y raíces culturales, esta industria es menos receptiva que otras a tecnologías
que prometen cambios revolucionarios. Por consiguiente, existe un temor a que
la tecnología genética pueda acelerar la tendencia a la estandarización de los
vinos en detrimento de la identidad local, la variedad y la exclusividad.
La aplicación eficaz de técnicas de DNA recombinante en la
industria vinícola dependerá de las garantías que se ofrezcan a los usuarios de
vid transgénica de que las características deseables existentes no han sido
dañadas, de que ésta reúne los requisitos legales necesarios y de que los
cultivares mejorados se mantendrán estables en la práctica mediante procesos
adecuados para su control. Una vez convencidos de sus beneficios, los
productores se verán en condiciones de desarrollar un nuevo mercado exclusivo
para el «vino MG». Los consumidores de vino que se sienten atraídos por este
tipo de mercados son clientes informados que demuestran mucho interés. Por lo
tanto los vinos MG producidos por un número reducido de productores interesados
captarán sin duda alguna una gran expectación.
Esta tecnología aporta un número significativo de
beneficios, pero es muy importante educar al consumidor para disipar el miedo a
lo desconocido. Los científicos deberían informar al público sistemáticamente,
y mostrar predisposición a los experimentos, los estudios y los productos. Debemos
asegurar regularmente a los consumidores una máxima transparencia y seguridad
en los sistemas empleados. Sólo entonces se verán capacitados para tomar
decisiones informadas.
Bibliografía
1 Sefc,
K.M.: «Microsatellite markers for grapevine: a state of the art». En: Molecular
Biology and Biotechnology of the Grapevine 2001 (Roubelakis – Angelakis,
K.A:, ed.), Kluwer Academic Publishers; 433-464.
2
Colova-Tsolova, V. et al.: «Genetically engineered grape for disease and
stress tolerance». En: Molecular Biology and Biotechnology of the Grapevine
2001 (Roubelakis – Angelakis, K.A:, ed.) Kluwer Academic Publishers; 411-432.
3
Kikkert, J.R. et al.: «Grapevine genetic engineering». En: Molecular
Biology and Biotechnology of the Grapevine 2001 (Roubelakis – Angelakis,
K.A:, ed.) Kluwer Academic Publishers; 393-410.
4
Pretorius, I.S.: «Tailoring wine yeasts for the new millenium: novel approaches
to the ancient art of winemaking», Yeast 2000; 16: 675-729.
5
Vivier, M.A. i Pretorius, I.S.: «Genetic improvement of grapevine: tailoring
grape varieties for the third millenium», S Afr J Enol Vitic 2000; 21:
5-26.
Figura 1 Procesos
implicados en el desarrollo y evaluación de viñas transgénicas para
comercialización. 1) Fase de cultivo; 2) fase de transformación; 3) fase de
evaluación
Tabla 1. Dianas para la mejora genética de cultivares y raigambre de vid
Rasgos diana
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Procesos diana
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Genes y proteínas diana
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Resistencia a enfermedades
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Tolerancia a enfermedades fúngicas
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Señalización de defensa como respuesta a patógenos fúngicos
Resistencia innata hacia patógenos fúngicos
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Glucanasa
y quitinasa de hongos, levadura y plantas
Proteínas
inactivadoras de ribosoma
Proteína
de tipo taumatina (péptidos antifúngicos de plantas e insectos)
Proteínas
inhibidoras de la poligalacturonasa de especies vegetales y fitoalexinas de
tipo estilbeno
Fenilalanina
amonio liasa
Superoxido
dismutasa CuZn
Enzimas
de destoxificación
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Tolerancia
a enfermedades bacterianas
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Señalización de defensa en
respuesta a patógenos bacterianos
Patología de patógenos
bacterianos
Resistencia innata hacia
patógenos bacterianos
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Péptidos
antimicrobianos
Proteína
de importación e integración de Agrobacterium disfuncional
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Tolerancia
a enfermedades víricas
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Epidemiología y biología
molecular de infecciones víricas y sus vectores
Estrategias de resistencia
a patógenos
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Proteínas
de la cubierta vírica
Proteínas
de la movilidad vírica
Replicasa
Proteasas
Oligoadenilato
sintetasa
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Tolerancia al estrés
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Estrés hídrico
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Aquaporinos
Aislamiento de promotores
específicos de la raíz
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Proteínas
integrales del tonoplasto
Proteínas
integrales de la membrana plasmática
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Daño oxidativo
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Biosíntesis y control de
carotenoides
Anaerobiosis
|
Factores
de biosíntesis de carotenoides
Alcohol
deshidrogenasa
superóxido
dismutasa
CuZn
cloroplástico y mitocondrial
|
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Estrés
osmótico
Otros
estreses abióticos
|
Acumulación de prolina
Poliaminas en el estrés
Tolerancia al frío
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Ornitina
aminotransferasa
Glicina
betaína y péptidos anticongelantes de peces antárticos
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Factores de calidad
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Desarrollo
de la coloración
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Signos de maduración y biosíntesis
y control de antocianos
Aislamiento de los
promotores específicos de las bayas
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Glucosa:
glucosiltransferasa flavonoides y secuencias reguladoras
Producción
de antocianos de tipo pelargonidina
Antocianina
metiltranferasas
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Acumulación
y transporte de azúcares
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Carga y descarga del floema
Trasporte de azúcares
Aislamiento de los
promotores específicos de las bayas
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Invertasa
vegetal y de levadura
Transportadores
de hexosas
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Ennegrecimiento
reducido (uvas de mesa y pasas)
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Reacciones a la oxidación
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Polifenol
oxidasa (silenciamiento)
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Apirenia
(uvas de mesa)
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Formación de pepitas
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Baranasa
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