Virus en Las Plantas e Ingeniería Genética Vegetal






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UNIVERSIDAD PRIVADA

ANTONIO GUILLERMO URRELO"logo universidad upagu carlos chinguel

FACULTAD:

Farmacia y Bioquímica

CURSO:

Biotecnología Farmacéutica.

TEMA:

Virus en Las Plantas e Ingeniería Genética Vegetal.

DOCENTE:

Q.F. Jessica Bardales

INTEGRANTES:

Bautista Llamoctanta, Jorge.

Mantilla Chávez Lesly. M.

Terán Sangay, Verónica Esther.

CICLO:

V

CAJAMARCA, DICIEMBRE DEL 2012


DEDICATORIA

A nuestros padres por su apoyo incondicional durante todos estos años de estudio para de esta forma mejorar nuestra calidad de vida y alcanzar el éxito profesional y personal sintiéndonos satisfechos por el trabajo realizado durante nuestros estudios a lo largo de nuestra carrera.



AGRADECIMIENTO

A Dios por brindarnos la salud, ser manantial de nuestras vidas y darnos lo necesario para realizar nuestras actividades conforme a lo esperado y así poder lograr nuestros objetivos, además le damos gracias por su infinita bondad y amor.

A mis padres y hermanos como agradecimiento a su esfuerzo, amor y apoyo incondicional, por sus consejos, valores y por la motivación constante que nos permiten ser una persona de bien.

A mis docentes por compartirnos sus conocimientos y por llevarnos paso a paso en el aprendizaje que ellos nos brindan durante la formación tanto personal como profesional.


ÍNDICE

  1. INTRODUCCIÓN.............................................................................................. 05

  2. OBJETIVOS....................................................................................................... 06

    1. Objetivo Específico...................................................................................... 06

    2. Objetivos Generales.................................................................................... 06

  3. MARCO TEÓRICO........................................................................................... 07

    1. VIRUS DE PLANTAS E INGENIERÍ GENÉTICA VEGETAL...................... 07

    2. VIRUS VEGETALES................................................................................... 08

    3. SÍNTOMAS CAUSADOS POR LOS VIRUS............................................... 09

      1. Enanismo.......................................................................................... 09

      2. Mosaico............................................................................................ 10

      3. Amarillento....................................................................................... 10

      4. Mancha de anillo.............................................................................. 10

      5. Necrosis............................................................................................ 10

      6. Anormalidades del crecimiento......................................................... 10

      7. Formas ahusadas............................................................................. 10

      8. Movilización del virus en la planta.................................................... 10

    4. FORMAS DE TRANSMISIÓN DE LOS VIRUS..................................... 11

      1. Transmisión por insectos.................................................................. 11

      2. Transmisión por ácaros.................................................................... 14

      3. Transmisión por nematodos............................................................. 14

      4. Transmisión por hongos................................................................... 14

      5. Transmisión por cuscuta................................................................... 14

      6. Transmisión por propagación vegetativa.......................................... 15

      7. Transmisión mecánica a través de la savia...................................... 15

      8. Transmisión por semillas botánicas.................................................. 15

      9. Transmisión por polen...................................................................... 16

    5. DIAGNÓSTICO DE LOS VIRUS........................................................... 16

    6. SINTOMATOLOGÍA EN LA PLANTA.................................................... 16

  4. AVANCES TECNOLÓGICOS DE LA INGENIERÍA GENÉTICA....................... 17

    1. Resistencia a insectos........................................................................... 23

    2. Control de malas hierbas....................................................................... 23

    3. Resistencia a enfermedades................................................................. 24

    4. Tolerancia al estrés ambiental............................................................... 26

    5. Producción de formas androestériles.................................................... 27

    6. Maduración del fruto.............................................................................. 28

    7. Composición de ácidos grasos.............................................................. 29

    8. Proteínas de semillas............................................................................ 30

    9. Otros metabolitos de interés alimentario............................................... 31

    10. Color en plantas ornamentales.............................................................. 32

    11. Fijación del nitrógeno........................................................................ 33

    12. Incremento de la eficacia fotosintética................................................... 34

  5. PERSPECTIVAS........................................................................................ 35

    1. Métodos para introducir genes en plantas............................................. 35

    2. Vectores virales y agroinfección............................................................ 39

    3. Transferencia directa de genes............................................................. 40

    4. Incubación de DNA en semillas y embriones desecados...................... 41

  6. RIESGO ECOLÓGICO AMBIENTAL.......................................................... 41

  7. RIESGOS HIGIÉNICOS ALIMENTICIOS................................................... 43

  8. CONCLUSIONES....................................................................................... 46

  9. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS........................................................... 47



  1. INTRODUCCIÓN

El principal avance de la Ingeniería Genética consiste en la capacidad para crear especies nuevas a partir de la combinación de genes de varias existentes, combinando también por lo tanto sus características.

La tecnología del DNA recombinante, ampliamente utilizada con sistemas microbianos, es también una importante herramienta para la manipulación genética directa de plantas. Existe un número de métodos de transferencia de DNA y vectores de expresión efectivos que se ocupan de un amplio rango de células vegetales que son capaces de regenerar una planta entera a partir de una sola célula y así producir plantas fértiles que porten genes foráneos en todas sus células. Las plantas transgénicas también pueden producir una amplia variedad de compuestos útiles, incluyendo agentes terapéuticos, polímeros, y herramientas diagnósticas como fragmentos de anticuerpos. De forma alternativa, pueden diseñarse para la síntesis de determinantes antigénicos virales que, tras la ingestión, pueden usarse como vacunas comestibles.

Hasta la fecha, unas 140 especies vegetales diferentes han sido genéticamente transformadas, incluidas muchas especies de forestales y de cultivo a lo largo de 50 países repartidos por el mundo entero. Cultivos con genes de insectos para que desarrollen toxinas insecticidas o tomates con genes de pez para retrasar la marchitación han dejado hace tiempo de ser ciencia-ficción para constituir una realidad en nuestros días.

Permitir el cultivo de hortalizas en áreas desérticas hasta ahora estériles o aumentar el tamaño de los frutos cultivados son algunos de los adelantos que la utilización de este tipo de técnicas pueda aportar a la Humanidad, con los logros que supone hacia la erradicación del hambre en el Mundo.

El enorme avance de la genética de los últimos años ya había permitido saber que todos los procesos celulares están ordenados por los genes que se encuentran en el interior del núcleo de cada célula.



  1. OBJETIVOS

    1. OBJETIVO GENERAL

Brindar una sinopsis del fascinante mundo microscópico de los virus vegetales.

    1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

  • Describir el concepto básico de virus.

  • Conocer la estructura de las partículas y genomas virales, los ciclos de vida de los virus, la evolución y diversidad de los virus vegetales.

  • Conocer los principales enfoques para el manejo de las enfermedades de las plantas.



  1. MARCO TEÓRICO:

    1. VIRUS DE PLANTAS E INGENIERIA GENÉTICA VEGETAL

Los virus originan gran variedad de enfermedades en las plantas y daños serios en los cultivos. Las más comunes se producen por el virus del mosaico amarillo del nabo, el virus X de la patata (papa) y el virus del mosaico del tabaco. Los vegetales tienen paredes celulares rígidas que los virus no pueden atravesar, de modo que la vía más importante para su propagación la proporcionan los animales que se alimentan de ellos. A menudo, los insectos inoculan en las plantas sanas los virus que llevan en su aparato bucal, procedentes de otras plantas infectadas. También los nematodos, gusanos filamentosos, pueden transmitir la infección cuando se alimentan de las raíces.

Los virus vegetales pueden acumularse en cantidades enormes en el interior de la célula infectada. Por ejemplo, el virus del mosaico del tabaco puede representar hasta el 10% del peso en seco de la planta. Los estudios de la interacción entre estos virus y las células huéspedes son limitados, ya que la infección se realiza a través de un insecto vector. Además, no se suele disponer en el laboratorio de los cultivos celulares susceptibles de ser infectados por virus vegetales.



    1. VIRUS VEGETALES

Virus que parasitan células vegetales a las cuáles causan enfermedades. Constan de un ácido nucleico encerrado en el interior de una cubierta proteica, y generalmente no presentan ninguna otra envoltura externa. El ácido nucleico puede ser ADN o ARN, de cadena doble o sencilla, circular o lineal. Los grupos de virus vegetales, en la mayoría de los casos, se denominan de acuerdo con su representante más destacado. Por ejemplo, un grupo que esté muy relacionado con el virus del mosaico del tabaco se conoce como grupo del tabaco.

Existen varios grupos de virus vegetales, algunos ejemplos son:

  • Los Tobamovirus, que tienen ARN unicatenario lineal, a este grupo pertenece el Virus del mosaico del tabaco.

  • Los Potyvirus, con ARN unicatenario lineal, como por ejemplo el virus Y de la patata.

  • Los Como virus, también con ARN unicatenario lineal, entre los que se incluye el virus del mosaico de la judía de careta.

  • Los Caulimovirus, que presentan ADN circular bicatenario, y entre los que se encuentra el virus del mosaico de la coliflor

    1. SINTOMAS CAUSADOS POR LOS VIRUS

Los síntomas de enfermedades, por ser manifestaciones de la fisiología anormal de la planta, permiten ver las variaciones que pueden producir la infección viral, tanto en plantas indicadoras como en plantas de cultivo. Las plantas infectadas con virus pueden presentar síntomas locales que generalmente ocasionan reducciones agronómicas, como también síntomas sistémicos que son más importantes. El síntoma más común producido por una infección viral es la reducción de la tasa de crecimiento, ocasionando diferentes grados de enanismos y acaparamiento de la planta. Asimismo, causan diferentes grados de reducción del rendimiento total como el acortado del periodo vegetativo del cultivo. Los síntomas que presentan son en determinadas estructuras como tallos, frutos y raíces. Cuando el síntoma se presenta solo en alguna de estas estructuras se denomina infección localizada, tales como estriaciones en las hojas y en los tallos. Cuando los síntomas se evidencian en todas las estructuras de la plantase denomina infección sistémica. De otro lado, muchos virus pueden infectar ciertos hospedantes sin desarrollar síntomas visibles. En este caso, el virus y la planta se denominan virus latente y hospedante asintomático respectivamente. Sin embargo, algunas infecciones virales pueden parecer sintomáticas temporalmente bajo condiciones dadas, como en las altas o bajas temperaturas; en este caso se trata de síntomas enmascarados por condiciones medioambientales. Los síntomas víricos más comunes son:

      1. Enanismo: Consiste en la reducción del tamaño de la planta y puede afectar a cualquier estructura.

      2. Mosaico: Se caracteriza por la alternancia de color verde natural con áreas cloróticas o verde claro en las hojas o también en los frutos. Dependiendo de la intensidad de coloración, los mosaicos pueden ser severos o fuertes y suaves o moteados. Son fuertes cuando hay una clara diferencia entre el tejido normal y clorótico; y moteado cuando dicha diferencia es difusa. En épocas de decir no manifiesta síntomas. Los mosaicos pueden presentarse ya sea indistintamente en los tejidos o pueden estar restringidos a las nervaduras secundarias o terciarias de las hojas. Cuando el matiz verde normal queda restringido a las nervaduras, el síntoma se denomina ladeamiento de nervaduras.

      3. Amarillamiento: Este síntoma se presenta cuando todo follaje de la planta se torna clorótico, como el ocasionado por el virus del amarillamiento de la remolacha azucarera.

      4. Mancha de Anillo: Manchas anilladas completas o incompletas producidas principalmente por virus que son transmitidos por nematodos.

      5. Necrosis: Es la muerte del tejido, producido generalmente por infecciones sistemáticas. Lo más comunes son las estrías en los tallos, en los pecíolos, nervaduras y hojas. El virus y de la papa se caracteriza porque ocasiona necrosis en las nervaduras del envés de la hoja.

      6. Anormalidades del Crecimiento: Se trata de distorsiones de las hojas, perdidas del área foliar, inclinación hacia abajo, hojas filiformes y también tumores o hinchamientos de los tallos.

      7. Formas Ahusadas: Son formas atípicas en ciertas estructuras de la planta, como el alargamiento de tubérculos de la papa causada por el viroide del “tubérculo ahusado”.

      8. Movilización del Virus en la Planta: Cuando ocurre la transmisión del virus ya sea mediante la inoculación mecánica o mediante un agente vector, el virus inicia su replicación en el mismo punto de penetración, luego se moviliza de una célula a hora adyacente. Esta movilización es lenta ya que se realiza a través de los plasmodesmos a una velocidad de 8 a 10 por día. Cuando el virus llega al sistema vascular (xilema o floema), la movilización del virus en la planta se torna veloz y se disemina fácilmente junto con los fotosintatos. El tiempo que tarda el virus en movilizarse depende de varios factores, entre ellos: la variedad de la planta, el tipo de virus, la edad al momento de la inoculación y principalmente la temperatura. Así por ejemplo: una planta de tomate inoculada con TMV en un foliolo, la evolución de la infección ocurre del siguiente modo: A los 3 días el virus invade todo el foliolo, a los 4 días desciende e invade el sistema radicular, a los 5 días infecta completamente el tallo, a los 10 días se incrementa la infección, a los 18 días solo quedan dos hojas sanas y finalmente, a los 25 días la planta queda completamente infectada.



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