Las clulas vegetales en un biorreactor producen principios activosRESUMEN La produccin de alimentos en cantidad y calidad suficiente para la creciente poblacin mundial es un importante reto para este siglo. La biotecnologa vegetal ha demostrado ampliamente que la generacin de plantas transgnicas destinadas a la produccin de alimentos y compuestos biolgicamente activos es la alternativa ms viable. Sin embargo, el desconocimiento de los aspectos bsicos de esta biotecnologa y de la bioqumica vegetal ha provocado incertidumbre y desacuerdo entre la comunidad sobre las consecuencias de la liberacin y el uso de plantas transgnicas como fuente de alimentos. Con la finalidad de dar luz al conocimiento de la biotecnologa vegetal y uso de alimentos transgnicos, en este trabajo se dan a conocer los aspectos tcnicos bsicos de esta biotecnologa. Se ilustra la metodologa para establecer un cultivo de clulas vegetales poniendo de manifiesto la importancia de seleccionar adecuadamente las condiciones fisicoqumicas y nutricionales, no slo para obtener un desarrollo celular y produccin de biomasa adecuado, sino para que la mayor parte de ellas exprese su capacidad de biosntesis de sustancias econmicamente importantes, tal y como sucede en las plantas encontradas en la naturaleza.INTRODUCCIN Dado el incremento en la poblacin mundial, actualmente de 6 mil 477 millones de habitantes y estimada en 8 mil y 9 mil 300 millones para los aos 2025 y 2050 respectivamente (PRB 2005), la produccin de alimentos es un importante reto para este siglo (Vasil 1998). El vencerlo depender de la capacidad para mejorar el rendimiento y productividad de los cultivos agrcolas y desarrollar variedades mejoradas de plantas que proporcionen alimentos de mejor calidad y productos naturales a ms bajos costos. En Mxico, por ejemplo, a una tasa anual de crecimiento poblacional de 1.9 por ciento, se proyecta una poblacin de 140 millones de habitantes para el 2050, lo que representa un incremento del 30 por ciento en la demanda de alimentos con respecto a las necesidades actuales (PRB 2005). En este sentido, la biotecnologa vegetal comienza a tener un profundo impacto y tiende a convertirse en una estrategia tecnolgica en la denominada agricultura global (Hein 1998, Stafford et al. 1986). Las herramientas de la biotecnologa vegetal han demostrado ampliamente su potencial en la comprensin de muchos aspectos bioqumicos bsicos de las plantas (Niggeweb et al. 2004, Rea 2005) y ha dado lugar a la generacin de alimentos (Khush 2001) y productos transgnicos como anticuerpos, antgenos y protenas (Calva et al. 2002, Hellwig et al. 2004). Durante la denominada Revolucin Verde, por ejemplo, usando tcnicas tradicionales de autopolinizacin y polinizacin cruzada fue posible seleccionar especies vegetales de alta productividad, mejor crecimiento, valor nutricional, produccin de semillas y frutos de mejor calidad que las variedades silvestres y con las cuales se reverti la deficiencia de alimentos que se present antes de los aos sesenta del siglo pasado (Vasil 1998). No obstante, muchas de las variedades vegetales cultivadas a gran escala obtenidas por la Revolucin Verde estn cerca de sus lmites biolgicos y fsicos de productividad, por lo que es difcil incrementar ms su productividad por tcnicas tradicionales de mejoramiento. La biotecnologa vegetal que usa ingeniera gentica y biologa molecular para introducir genes forneos a las plantas es una alternativa viable para seguir incrementando su productividad. Sin embargo, aunque las plantas transgnicas representan la alternativa ms viable para satisfacer las necesidades de alimentos para las generaciones futuras, el desconocimiento de los aspectos bsicos de la biotecnologa y bioqumica vegetal ha provocado incertidumbre, polmicas y desacuerdo entre la poblacin general sobre las consecuencias de la liberacin y uso de plantas transgnicas (Khush 2001, Taverne 2005). Esta actitud promovida por grupos activistas pone en riesgo el xito de la biotecnologa no slo en la produccin de alimentos sino tambin en las aplicaciones en el rea de la salud cuando el destino de las plantas transgnicas es la produccin de substancias biolgicamente activas como vacunas, protenas, antgenos y anticuerpos. Esperando reducir ese desconocimiento, en este trabajo se dan a conocer los aspectos bsicos del cultivo de clulas vegetales, centro dogmtico de las tcnicas de biotecnologa vegetal.CULTIVO DE CLULAS VEGETALES LA CLULA VEGETAL ES TOTIPOTENTE El cultivo de clulas y tejidos vegetales se refiere al conjunto de tcnicas usadas para crecer clulas, tejidos u rganos vegetales in vitro, bajo condiciones aspticas, controladas y libres de microorganismos (Street 1977, Calva y Ros 1999). Se basa en el principio de totipotencia, que indica que cualquier clula vegetal contiene una copia ntegra del material gentico de la planta a la que pertenece sin importar su funcin o posicin en ella, y por lo tanto tiene el potencial para regenerar una nueva planta completa (Ferl y Paul 2000).El proceso involucrado en la transformacin de una clula a una planta u rgano, en ese entonces lo llamaron diferenciacin celular, pero actualmente se denomina organognesis. En la Tabla 1 se indican los principales sucesos ocurridos durante la evolucin de las tcnicas de cultivo de clulas vegetales. En un principio los investigadores sugeran que las clulas en las plantas se diferenciaban al retener slo aquella parte del genoma necesario para el tipo celular del rgano al que estaban destinadas. Se pensaba que deba haber factores externos que provocaban que las clulas cambiaran tomando gran diversidad de formas y funciones. Al inicio no se saba si los cambios sufridos por la diferenciacin eran permanentes e irreversibles o si slo eran caractersticas temporales para que las clulas se adaptasen a necesidades funcionales del organismo en general y del rgano en particular. Sin embargo, en experimentos realizados por Vochting en 1878 sobre la polaridad celular, se observ que clulas de tallos eran capaces de rediferenciarse y formar races y brotes, lo que demostr que la diferenciacin no era permanente sino que estaba dada por la posicin relativa de la clula en la planta (Bhojwani y Razdan 1983, Ferl y Paul 2000). Ahora se sabe que la diferenciacin celular est regulada por la expresin gentica y que no implica la prdida de material gentico (Ferl y Paul 2000). En investigaciones desarrolladas sobre el tema de diferenciacin celular, Gottlieb Haberlandt en 1898 aisl clulas y tejidos de plantas superiores y las coloc en soluciones nutritivas para su crecimiento y estudio, dando origen de esta manera a la tcnica de cultivo de clulas y tejidos vegetales. As, Haberlandt fue el pionero en el cultivo in vitro de clulas vegetales completamente diferenciadas, habiendo reportado sus estudios y resultados en 1902, segn lo indican Krikorian y Berquam (1969). Haberlandt propuso que era posible cultivar juntas clulas vegetativas libres y tbulos de polen adicionando soluciones nutrientes suplementadas con extractos de pices vegetativos o con fluidos de sacos embrionarios. Es por ello que ahora se considera a Haberlandt como el padre de la tcnica de cultivo de clulas y tejidos vegetales, la cual se ha convertido en el dogma central de la Biotecnologa Vegetal.Dos descubrimientos favorecieron la biotecnologa vegetal Despus de Haberlandt, no fue sino hasta los aos 30's que White en Estados Unidos y Gautheret en Francia, demostraron de forma definitiva la posibilidad de cultivar clulas vegetales in vitro. En ese tiempo hubo dos grandes descubrimientos que repercutieron de manera fundamental sobre el desarrollo de la tcnica de cultivo de clulas y tejidos vegetales: primero, la identificacin de las auxinas como reguladoras naturales del crecimiento vegetal, y segundo, el reconocimiento de la importancia de las vitaminas del complejo B en el crecimiento de las plantas. En 1934, Gautheret cultiv clulas de cambium de algunas especies en una solucin mineral con glucosa y cloruro de cistena. Encontr que dichas clulas proliferaban por algunos meses y que adicionando vitaminas y cido indolactico (AIA) se estimulaba considerablemente su crecimiento. Ms tarde, en 1939 White report el establecimiento de cultivos similares pero a partir de tejidos tumorales de un hbrido de Nicotiana glauca X N. langsdorffii. Estos investigadores junto con Nobecourt, quien report en ese mismo ao el establecimiento de un cultivo similar a partir de zanahoria, son los tres investigadores considerados los pioneros de la tcnica del cultivo de clulas y tejidos vegetales (Bhojwani y Razdan 1983, Street 1977). Los medios de cultivo (Tabla 2) y mtodos utilizados en la actualidad son por lo general modificaciones de los establecidos por ellos en 1939.El xito depende del explante El procedimiento general (Figura 1) consiste en inocular un medio de cultivo gelificado (generalmente con agar, Gelrite o Phytagel) con un fragmento de tejido u rgano vegetal, llamado explante, previamente tratado para eliminar todo organismo que se encuentre en su superficie (desinfestacin). El cultivo se incuba bajo condiciones ambientales de luz, temperatura y humedad controladas, que junto con las fisicoqumicas y nutricionales conducen el desarrollo del explante hacia la formacin de una masa celular amorfa denominada callo, o hacia la diferenciacin en un tejido organizado que producir rganos o embriones. Los callos obtenidos mediante este procedimiento pueden subcultivarse para su mantenimiento y propagacin o inducir su diferenciacin para formar rganos (organognesis), embriones (embriognesis) o pasarse a un medio de cultivo lquido para obtener clulas y pequeos agregados en suspensin. Los cultivos se mantienen bajo las mismas condiciones fsicas y fisicoqumicas usadas para la induccin de callos. Los cultivos de rganos se puede rediferenciar hasta plantas completas (micropropagacin) que luego se transfieren a invernadero. La temperatura de los cultivos generalmente se controla entre 25 y 28 C, el pH entre 5.2 y 6.5 y la luz de 0 a 12,000 lux (Calva y Ros 1999, Seabrook 1980, Martin 1980, Yasuda et al 1972).

Recopilada de Krikorian y Berquam 1969, Bhojwani y Razdan 1983, Street 1977, Calva y Ros 1999, Ferl y Paul 2000.Las plantas jvenes o en desarrollo con tejidos meristemticos y crecimiento vegetativo vigoroso son la mejor fuente de explantes. Aunque en una misma planta se puede encontrar tanto crecimiento juvenil como adulto, el primero se caracteriza por ser activo y por la ausencia de estructuras reproductoras, mientras que el adulto es ms lento y presenta estructuras sexuales para la reproduccin de la planta. Adems, las plantas adultas pueden haber acumulado mayor cantidad de microorganismos en sus tejidos y contener menos clulas meristemticas, necesarias para establecer los cultivos in vitro (Calva y Ros 1999, Seabrook 1980, Street 1977). La desinfestacin del tejido a usar como fuente de explantes se realiza con agentes desinfestantes como hipoclorito de sodio o calcio y cloruro mercuroso. La penetracin del agente desinfestante en superficies rugosas o vellosas del tejido vegetal se puede incrementar con la adicin de agentes tensoactivos como el Tween 20 (Webster 1966).

En las plantas silvestres, el tejido calloso se forma en respuesta a daos mecnicos sufridos por influencia del medio ambiente o por invasin de tejidos por ciertos microorganismos (Figura 2). Sin embargo, en cultivos in vitro, el tejido calloso se induce mediante la influencia de substancias reguladoras del crecimiento vegetal o fitohormonas adicionadas al medio de cultivo (Yeoman 1970, Temp y Schell 1985, Crozier et al. 2000). El xito en la induccin y establecimiento de cultivos de callos, y en consecuencia la subsiguiente regeneracin a tejidos y plantas, son funcin de la calidad del explante usado, que a su vez depende de la planta madre o del tejido del que se inici el cultivo. De cualquier forma, para el inicio de los cultivos se prefieren utilizar tejidos que contengan clulas meristemticas. Estas se diferencian rpidamente en respuesta a estmulos organogenticos como variacin en el tipo y concentracin de substancias reguladoras del crecimiento vegetal. Las clulas meristemticas se distinguen de otras clulas por su tamao relativamente pequeo, citoplasma denso, forma isodiamtrica, pared celular fina, mnima vacuolacin y un gran ncleo (Doerner 2000). En los cultivos in vitro, este tipo de clulas se encuentran en la periferia de los callos o en las suspensiones como masas o ndulos de tejidos preembrinicos, lo que produce una gran variabilidad en la expresin gentica entre la poblacin celular de esos cultivos. Tambin es necesaria la presencia de este tipo de clulas para poder regenerar una planta a partir de un cultivo in vitro. La variabilidad gentica entre y dentro de los cultivos se refleja primero en la morfologa de los callos y posteriormente en los cultivos en suspensin o sistemas de cultivo con los que se trabaje. Algunos autores (Wareing y Al Chalabi 1985, Petiard y Bariaud 1985) opinan que este fenmeno puede ser consecuencia de la alta frecuencia de divisin celular que tiene lugar en los cultivos in vitro. Otros indican que tambin pueden ser causadas por alteraciones o cambios de factores epigenticos originados por la forma en que se establecen los cultivos. As, hay estudios donde se observa que callos establecidos a partir de diferentes rganos pero de una misma planta varan en apariencia y presentan caractersticas nicas (Petiard y Bariaud 1985, Holden et al 1988). Pero ms an, callos procedentes de un mismo explante tambin difieren en su morfologa y caractersticas intrnsecas como color, friabilidad, dureza, tamao, grado de diferenciacin y produccin de metabolitos (Lindsey y Yeoman 1983, Bhom 1982, Calva y Ros 1999). Respecto a esto ltimo se ha observado que cuando los cultivos se inician de tejidos que naturalmente presentan la mayor produccin de determinados metabolitos, se obtienen cultivos que dan mejores rendimientos respecto a otros provenientes de rganos o tejidos que no producen o lo hacen en muy bajas cantidades (Lindsey y Yeoman 1983). No obstante, hay reportes que demuestran que cualquier cultivo in vitro puede alcanzar producciones tan altas o ms de un determinado compuesto respecto a las que presenta una planta desarrollada en condiciones silvestres, sin importar de qu parte de la planta se haya establecido el cultivo (Petiard y Bariaud 1985). As, las condiciones fisicoqumicas y nutricionales actan sobre los cultivos para orientar la expresin gentica de las clulas a diversos grados de diferenciacin que proporciona a los cultivos caractersticas propias y nicas, an cuando stos provengan de una misma planta y todava ms, de un mismo explante.TIPOS DE CULTIVO Y BIORREACTORES Los biorreactores para el cultivo de clulas vegetales pueden clasificarse en tres grandes grupos dependiendo del tipo de cultivo: clulas en suspensi, clulas inmovilizadas y reactores de biopelcula (Kargi y Rosenberg, 1987).REACTORES CON CLULAS EN SUSPENSIN. En este tipo de reactor las clulas estn suspendidas y se pueden mezclar libremente en el fluido, bien sea como clulas individuales o en forma de agregados. La principal ventaja es proporcionar un ambiente de cultivo uniforme para las clulas de las plantas. Una de sus principales desventajas es el relativo bajo control sobre el tamao de agregado de las clulas. Se requiere cierto grado de agregacin (contacto clula-clula) y puede ser necesaria la diferenciacin celular para la produccin de los metabolitos secundarios. Cuando los agregados formados son grandes, los niveles de nutrientes en el centro de los agregados puede no ser adecuado para soportar la actividad metablica. El tamao de los agregados puede cambiar durante un cultivo batch, dependiendo del esfuerzo de corte y otros parmetros como la concentracin de iones calcio y la concentracin de compuestos de carbono (Kargi y Rosenberg, 1987). Ejemplos de este tipo de reactor lo constituyen el reactor de tanque agitado, la columna de burbujeo o el reactor airlift. Este ltimo reactor, junto con el de burbujeo, parecen ser el tipo de reactor ms apropiado para el cultivo de clulas vegetales en suspensin, debido a la sensibilidad frente al esfuerzo de corte de las clulas. Con el fermentador airlift se ha obtenido una mayor produccin de metabolitos secundarios comparado con los reactores agitados mecnicamente (Kargi y Rosenberg, 1987; Kreis, and Reinhard, 1989), aunque para cultivos de alta densidad celular (20 30 kg clulas secas / m3 ) son apropiados los reactores agitados y para cultivos con densidades celulares moderadas (15 20 kg clulas secas / m3 son adecuados los reactores air lift (Doran, 1999; Hu y Zhong, 2001), los cuales presentan la ventaja del bajo costo de agitacin (Futamura et al, 2001).REACTORES CON CLULAS INMOVILIZADAS. Este tipo de rectores contiene clulas inmovilizadas, cuya pelcula de clulas no tienen un espesor definido. Algunas de las ventajas de la movilizacin son las siguientes (Kargi y Rosenberg, 1987; Kreis and Reinhard, 1989). La inmovilizacin proporciona una mayor concentracin de clulas por unidad de volumen del reactor, obteniendo una alta productividad volumtrica de clulas y producto. La inmovilizacin elimina el problema del lavado de clulas (washout) y permite el re-uso de las clulas vegetales en un sistema continuo y por largos periodos de tiempo. Las clulas estn protegidas contra los esfuerzos de cizalladura.REACTORES DE BIOPELCULAS DE CLULAS.Estos reactores tienen un espesor definido de la pelcula de clulas inmovilizadas, lo cual puede proporcionar un mejor ambiente para el crecimiento de clulas y formacin de metabolitos secundarios (Kargi y Rosenberg, 1987). Se reporta el cultivo de callos de clulas de plantas con una cantidad mayor de produccin de alcaloides comparado con cultivos en suspensin (Lindsey y Yeoman, 1983). La unin de las clulas a superficies de vidrio se obtiene con altas concentraciones de calcio (se cree que los iones calcio forman puentes entre las molculas polimricas, e.g. pectina, y la superficie de vidrio). Algunas de las ventajas de los reactores de biopelcula son las siguientes (Kargi y Rosenberg, 1987): Las clulas inmovilizadas sobre superficies de partculas inertes tienen un contacto directo con los nutrientes de una fase lquida bien mezclada y controlada. Se puede cambiar el grado de diferenciacin de las clulas, manipulando el espesor de las pelculas y las condiciones microambientales. Las clulas tienen un contacto directo unas con otras, lo cual permite una mayor produccin de metabolitos.EXPRESIN GENTICA: FUNCIN DEL MEDIO DE CULTIVO De lo anterior, queda claro que es importante encontrar condiciones de cultivo no slo para que las clulas crezcan y se dividan rpidamente sino tambin para que la mayor parte de ellas expresen su capacidad de rediferenciacin y biosntesis para una o varias substancias de inters. En varios de los estudios sobre cultivos de clulas y tejidos vegetales esto se ha tratado de resolver variando los componentes de los medios de cultivo (Martin 1980, Yasuda et al 1972, Calva y Ros 1999) y las condiciones fsicas y fisicoqumicas de los procesos (Fowler 1982, Rhodes et al 1987), aprovechando las ventajas que ofrece la rpida respuesta de las clulas in vitro ante pequeos cambios en su medio ambiente con respecto a las plantas crecidas por mtodos tradicionales. Los primeros medios utilizados en cultivo de clulas y tejidos vegetales fueron semisintticos. Frecuentemente contenan extractos o complejos orgnicos como agua de coco, hidrolizado de casena y extracto de levadura. Actualmente, la mayora de los medios son de composicin conocida (Tabla 2), estando constituidos bsicamente por cinco grupos de ingredientes: nutrientes inorgnicos, fuente de carbono, fuente de nitrgeno, vitaminas y reguladores del crecimiento que in vivo son sintetizados por una parte u rgano de la planta para luego ser transportados a otros rganos donde se metabolizan y/o acumulan (Seabrook 1980, Yasuda et al 1972). Las fuentes de nitrgeno ms comunes son el nitrato y amonio, pero tambin se han utilizado urea, hidrolizado de casena, extracto de levadura y aminocidos, entre otros. La fuente de carbono ms empleada es la sacarosa o glucosa y en menor grado la maltosa, galactosa, almidn y melaza. Los micronutrientes, generalmente adicionados al medio de cultivo en forma de sales, son utilizados por las clulas como cofactores enzimticos, como el molibdeno para la nitrato reductasa y el magnesio para algunas cinasas (Murashige y Skoog 1962, Shenk y Hildebrandt 1972). Las fitohormonas y sus inhibidores son substancias producidas por las plantas y regulan su respuesta a estmulos ambientales como luz, temperatura y humedad, ayudando de esta manera a regular y coordinar los procesos esenciales para el desarrollo normal de las plantas (Wain 1980, Doerner 2000, Crozier et al 2000). Este tipo de substancias se pueden dividir principalmente en auxinas, giberelinas, citocininas, cido abscsico, etileno, brasinoesteroides, poliaminas, cido jasmnico y el cido saliclico. Las auxinas y giberelinas promueven el alargamiento celular pero inhiben la diferenciacin, mientras que las citocininas estimulan la divisin mediante la cual se producen nuevas clulas y pueden tambin evitar el envejecimiento celular.El etileno estimula la maduracin principalmente de frutos, el cido abscsico inhibe la accin de las auxinas, giberelinas y citocininas operando como sistema de defensa natural contra efectos de estrs fisiolgicos. Las ms usadas en cultivos de clulas vegetales son las auxinas y citocininas. De las auxinas, el cido 2,4-diclorofenoxiactico (2,4-D) es la ms usada para la induccin y mantenimiento de tejido calloso debido a que suprime severamente la organognesis. De las citocininas, la ms activa es la 2-indolaminopurina (2iP); sin embargo, las ms utilizadas en cultivo de clulas vegetales son la bencilaminopurina (BAP) y la cinetina (Cin), una citocinina sinttica afectada por la luz en el rango de longitud de onda de 300-800nm (Aitchison et al 1977, Street 1969 y 1977, Crozier et al 2000).APLICACIONES ORGANOGNESIS Y MICROPROPAGACIN Las principales aplicaciones de la tcnica de cultivo de clulas, tejidos y rganos vegetales son en los campos de micropropagacin, obtencin de plantas libres de patgenos, preservacin de germoplasma, mejoramiento gentico, biosntesis de metabolitos e investigacin bsica en reas como la gentica, fisiologa y bioqumica (Fowler 1987, Carpita y McCann 2000). En micropropagacin, la embriognesis y la organognesis (Figura 2) pueden usarse para obtener clones somticos y regenerar plantas completas con caractersticas uniformes y as establecer cultivares de plantas valiosas, libres de microorganismos y difciles de obtener por mtodos de cultivo tradicionales. Los cultivos in vitro tambin pueden almacenarse por largos perodos de tiempo mediante alguno de los mtodos de conservacin utilizados para microorganismos como es la refrigeracin y criopreservacin. Esta es una forma de eliminar los problemas de espacio fsico, exceso de mano de obra, contaminacin de los cultivos y los efectos de la erosin gentica. Entre las principales ventajas del cultivo de clulas y tejidos vegetales en la investigacin bsica, micropropagacin y produccin de compuestos con actividad biolgica como metabolitos secundarios, protenas y productos transgnicos, destaca el hecho de que permiten realizar estudios en un tiempo mucho menor y bajo condiciones ms controladas que con plantas cultivadas por mtodos tradicionales (Twyman 2003). Si los cultivos in vitro se incuban o someten a condiciones de estrs fisiolgico, pueden expresar caractersticas de adaptacin y resistencia que en condiciones naturales nunca manifestaron, creciendo selectivamente slo aquellas clulas capaces de adaptarse a sus nuevas condiciones. Esta variacin gentica tambin se puede inducir por tcnicas de mutacin, ingeniera gentica, fusin de protoplastos y transformacin gentica por inclusin de DNA forneo de manera similar a las aplicadas comnmente en microorganismos (Yeoman et al 1980, Rhodes et al 1987, Crozier et al 2000). En este ltimo caso se obtienen cultivos o plantas transgnicas en donde el DNA forneo debe integrarse al genoma vegetal para garantizar una expresin estable en su progenie.

PLANTAS TRANSGNICAS Las plantas transgnicas o genticamente modificadas se generan a partir de clulas vegetales a las que previamente se les introduce genes modificados o extrados de otras especies como microorganismos, animales, u otras especies vegetales completamente diferentes y genticamente incompatibles (Casey 1992, Hammond-Kosack y Jones 2000). La introduccin de estos genes, denominados transgenes, no sera posible usando los mtodos de hibridacin o cruzas usada durante la revolucin verde (Vasil 1998, Khush 2001). Estos genes forneos pueden proporcionar a la planta caractersticas y capacidades nuevas, por ejemplo mayor y ms rpido crecimiento, rendimiento, productividad, mejores frutos y semillas, resistencia a pestes y enfermedades, tolerancia a calor, fro, sequa y salinidad (Niggeweb et al 2004, Davulury et al 2005). Los mtodos ms comunes para la transformacin de plantas son el uso de bacterias del suelo y la biobalstica o bombardeo de tejidos vegetales con partculas cubiertas con el DNA forneo. El mtodo bacteriano usa Agrobacterium tumefasciens o Agrobacterium rhizogenes (Park y Facchini 2000). Con el primero se obtiene un tumor celular o callo transgnico, conocido como agalla de cuello o agalla de la corona (Figura 2), mientras que con el segundo el producto es la induccin de races areas pilosas (hairy roots). En cualquier caso el tejido con el DNA forneo puede rediferenciarse hasta generar plantas transgnicas con propiedades genticas, bioqumicas y morfolgicas diferentes a la planta madre.Las plantas transgnicas pueden destinarse a la produccin de frutas y semillas mejoradas o como fuente directa de alimento tanto humano como animal. Tambin pueden ser usadas para la obtencin de compuestos naturales de importancia farmacutica e industrial como frmacos, sabores y aromas, o usarse como biorreactores para la produccin de nuevas biomolculas como protenas, antgenos y anticuerpos (Calva et al 2002, Calva y Prez 2004, Ma et al 2005).ALIMENTOS TRANSGNICOS VERSUS MEDICAMENTOS TRANSGNICOS A diferencia de las plantas transgnicas destinadas a la produccin de frmacos y medicamentos transgnicos por la Biotecnologa Farmacutica Vegetal (Calva y Prez 2004, Ma et al 2005), las diseadas para la produccin de alimentos transgnicos por la Biotecnologa Agrcola no han sido bien aceptadas por parte de la poblacin, bien representada por grupos ambientalistas y antigenetistas (Rea 2005, Taverne 2005). La actitud polmica y de desacuerdo expresada por esos grupos sobre la liberacin y uso de plantas genticamente modificadas parece disminuir, y a veces desaparecer, cuando el propsito es la produccin compuestos transgnicos para el tratamiento de enfermedades como cncer cervical, linfoma, caries dentales, diarreas, deficiencias vitamnicas y vacunas antivirales, entre otras (Calva et al 2002, Ma et al 2005). El potencial de las plantas para la produccin de frmacos y medicamentos transgnicos a base de protenas fue reconocido desde que Sijmons et al (1990) reportaron la formacin de albmina humana por plantas transgnicas de tabaco y papa transformadas con un gen quimrico de albmina humana. Desde entonces, ms de un centenar de protenas con potencial teraputico, tanto de origen humano, animal, bacteriano o de otras plantas, han sido producidas en diversas variedades de plantas transgnicas (Twyman et al 2003, Ma et al 2005). No obstante, a pesar de las ventajas que ofrecen los sistemas vegetales o sus cultivos in vitro con respecto a los modelos bacterianos y de clulas animales, como son los niveles de produccin, el procesamiento postraduccional, seguridad y control del producto transgnico, los rendimientos, procesos de recuperacin y productividad volumtrica an no son econmicamente rentables para su comercializacin (Ma et al 2005, Twyman et al 2005). Sin embargo, esta biotecnologa denominada Agricultura Molecular (Molecular Farming), est prxima a competir con varios modelos bacterianos y de clulas animales usados actualmente para la produccin de protenas transgnicas. El reto actual es mejorar los rendimientos y disminuir los costos de recuperacin del producto mediante el uso de nuevos promotores, mejoramiento de la estabilidad de la protena y disminucin de los costos de recuperacin. Paradjicamente, las plantas transgnicas destinadas a consumirse como alimentos o como fuentes de frutas y semillas mejoradas, que tanta controversia e incertidumbre entre la poblacin han provocado, son las que han inundado el mercado mundial desde 1996 en que en Estados Unidos se permiti su comercializacin a gran escala (Khush 2001, Taverne 2005). Dentro de las plantas transgnicas cultivadas a gran escala para ser usadas como directamente como alimentos transgnicos o productos alimentarios destaca el arroz, maz, trigo, caa de azcar, soya, algodn, canola, papa, zanahoria, chcharo, jitomate, brcoli, uva, durazno, fresa y sanda (APHIS USDA 2005) .

CONCLUSIONESSin embargo, aunque las plantas transgnicas representan la alternativa ms viable para satisfacer las necesidades de alimentos para las generaciones futuras, estas son menos aceptadas por la poblacin general (Taverne 2005). Una razn es la presencia de nuevas funciones enzimticas y bioqumicas, cambios metablicos inesperados que pueden ocurrir como consecuencia del rearreglo o prdida de DNA cromosomal durante el proceso de transformacin (Wilson et al 2005). La mayora de las plantas transgnicas contiene genes que producen compuestos para la resistencia a un herbicida o algn insecto especfico, lo que puede finalmente inducir resistencia en otras variedades de plantas y los insectos especficos. Aunque en la mayora de las ocasiones los efectos de estos cambios no son fenotpicamente evidentes, se ha reportado que a nivel metablico pueden alterar rutas del metabolismo que conlleven a la biosntesis de compuestos potencialmente txicos o tejidos que producen alimentos con menor valor nutricional que la planta silvestre (Schubert 2005). Para reducir la posibilidad de estos efectos inesperados se ha propuesto que se incorporen protocolos de regulacin que demandan estudios sobre el perfil metablico, pruebas de mutgenos, anlisis molecular de los sitios de insercin del DNA forneo y anlisis nutricionales con animales, entre otros. Otra razn expresada contra la liberacin de plantas transgnicas es que estas variedades pueden liberar polen a su entorno y as combinarse con otras variedades por polinizacin cruzada; este riesgo es particularmente cierto para plantas como maz y azcar de caa (Aliberta et al 2005). Adems, como ocurri durante la Revolucin Verde, la adopcin no planeada de estos cultivos pueden desplazar y finalmente extinguir las variedades usadas tradicionalmente y probablemente tambin las silvestres (Frisvold y Condon 1998, Uzogara 2000). Es evidente que los cultivos de plantas transgnicas poseen riesgos potenciales para los cultivos tradicionales y el ecosistema, especialmente en sitios donde la agricultura es desarrollada sin control de calidad estricto. En conclusin, aunque las plantas transgnicas prometen ser la fuente de alimentos y compuestos farmacolgicamente activos para el futuro, su liberacin y uso debe ser rigurosamente reglamentado y considerar estrictamente los riesgos expresados tanto por cientficos como por activistas antigenetistas.