Cultivo de raíces peludas

El cultivo de raíces peludas , también llamado cultivo de raíces transformadas , es un tipo de cultivo de tejido vegetal que se utiliza para estudiar los procesos metabólicos de las plantas o para producir metabolitos secundarios valiosos o proteínas recombinantes, a menudo con ingeniería genética vegetal . ^[1]

Una bacteria del suelo de origen natural Agrobacterium rhizogenes que contiene plásmidos inductores de raíces (también llamados plásmidos Ri) puede infectar las raíces de las plantas y hacer que produzcan una fuente de alimento para la bacteria, opina , y que crezca de manera anormal. ^[2] Las raíces anormales son particularmente fáciles de cultivar en medios artificiales porque no se necesitan hormonas a diferencia de las raíces adventicias, ^[2] y son neoplásicas , con crecimiento indefinido. Las raíces neoplásicas producidas por la infección por A. rhizogenes tienen una alta tasa de crecimiento (en comparación con las raíces adventicias no transformadas ), así como estabilidad genética y bioquímica.

Actualmente, la principal limitación para la utilización comercial del cultivo de raíces pilosas es el desarrollo y la ampliación de vasos apropiados ( biorreactores ) para las delicadas y sensibles raíces pilosas. ^[2]^[3]

Algunas de las investigaciones aplicadas sobre la utilización de cultivos de raíces peludas se han llevado a cabo en el Centro de Investigación Técnica VTT de Finland Ltd. ^[4]^[5] Otros laboratorios que trabajan con raíces peludas son el laboratorio de fitotecnología de la Universidad de Amiens y el Instituto de Biociencias de Arkansas.

Estudios metabólicos

Los cultivos de raíces peludas se pueden utilizar para la fitorremediación y son particularmente valiosos para los estudios de los procesos metabólicos implicados en la fitorremediación. ^[2]

Otras aplicaciones incluyen estudios detallados de aspectos fundamentales moleculares, genéticos y bioquímicos de la transformación genética y de la inducción de raíces pilosas. ^[6]

Culturas genéticamente transformadas

Los plásmidos Ri pueden diseñarse para contener también T-ADN , que se utiliza para la transformación genética (biotransformación) de las células vegetales. Los cultivos de raíces transformados genéticamente resultantes pueden producir niveles elevados de metabolitos secundarios, comparables o incluso superiores a los de las plantas intactas. ^[7]

Uso en propagación de plantas.

El cultivo de raíces peludas también se puede utilizar para la regeneración de plantas enteras y para la producción de semillas artificiales . ^[6]

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Ver también

Crown gall, una enfermedad de las plantas con usos similares causada por una bacteria relacionada, Agrobacterium tumefaciens

Referencias

^ Sévon y Oksman (octubre de 2002). "Transformación mediada por Agrobacterium rhizogenes: cultivos de raíces como fuente de alcaloides" . Planta Med . 68 (10): 859–68. doi : 10.1055 / s-2002-34924 . PMID 12391546 .
↑ ^a ^b ^c ^d Shanks JV, Morgan J (abril de 1999). "Cultivo de plantas de 'raíz peluda'". Curr. Opin. Biotechnol . 10 (2): 151–5. doi : 10.1016 / S0958-1669 (99) 80026-3 . PMID 10209145 .
^ Guillon S, Tremouillaux-Guiller J, Pati PK, Rideau M, Gantet P (2006). "Investigación de raíces peludas: escenario reciente y perspectivas emocionantes". Curr Opin Plant Biol . 9 (3): 341–346. doi : 10.1016 / j.pbi.2006.03.008 . PMID 16616871 .
^ Häkkinen S; et al. (Agosto de 2005). "Mayor secreción de alcaloides de tropano en raíces peludas de Nicotiana tabacum que expresan hiosciamina-6beta-hidroxilasa heteróloga" . J. Exp. Bot . 56 (420): 2611–8. doi : 10.1093 / jxb / eri253 . PMID 16105856 .
^ Ritala A; et al. (Abril de 2014). "Evaluación de raíces peludas del tabaco (Nicotiana tabacum L. cv. Petit Havana SR1) para la producción de geraniol, primer paso comprometido en la vía del alcaloide del indol terpenoide". J. Biotechnol . 176 : 20-28. doi : 10.1016 / j.jbiotec.2014.01.031 . PMID 24530945 .
↑ a b Georgiev M; Ludwig-Müller J; Bley Th (2010). "Cultivo de raíces peludas: copiar la naturaleza en nuevos bioprocesos (capítulo 10)". En R Arora (ed.). Biotecnología de Plantas Medicinales . Delhi: Instituto de Medicina Nuclear y Ciencias Aplicadas. ISBN 978-1-84593-678-5.
^ Georgiev M; Pavlova; Bley Th (2007). "Sistemas in vitro de plantas de raíz peluda como fuentes de sustancias bioactivas". Apl. Microbiol. Biotechnol . 74 (6): 1175-1185. doi : 10.1007 / s00253-007-0856-5 . PMID 17294182 . S2CID 27553987 .

[Sévon_and_Oksman-1] Sévon y Oksman (octubre de 2002). "Transformación mediada por Agrobacterium rhizogenes: cultivos de raíces como fuente de alcaloides" . Planta Med . 68 (10): 859–68. doi : 10.1055 / s-2002-34924 . PMID 12391546 .

[Shanks-2] Shanks JV, Morgan J (abril de 1999). "Cultivo de plantas de 'raíz peluda'". Curr. Opin. Biotechnol . 10 (2): 151–5. doi : 10.1016 / S0958-1669 (99) 80026-3 . PMID 10209145 .

[3] Guillon S, Tremouillaux-Guiller J, Pati PK, Rideau M, Gantet P (2006). "Investigación de raíces peludas: escenario reciente y perspectivas emocionantes". Curr Opin Plant Biol . 9 (3): 341–346. doi : 10.1016 / j.pbi.2006.03.008 . PMID 16616871 .

[Häkkinen-4] Häkkinen S; et al. (Agosto de 2005). "Mayor secreción de alcaloides de tropano en raíces peludas de Nicotiana tabacum que expresan hiosciamina-6beta-hidroxilasa heteróloga" . J. Exp. Bot . 56 (420): 2611–8. doi : 10.1093 / jxb / eri253 . PMID 16105856 .

[Ritala-5] Ritala A; et al. (Abril de 2014). "Evaluación de raíces peludas del tabaco (Nicotiana tabacum L. cv. Petit Havana SR1) para la producción de geraniol, primer paso comprometido en la vía del alcaloide del indol terpenoide". J. Biotechnol . 176 : 20-28. doi : 10.1016 / j.jbiotec.2014.01.031 . PMID 24530945 .

[Georgiev-6] Georgiev M; Ludwig-Müller J; Bley Th (2010). "Cultivo de raíces peludas: copiar la naturaleza en nuevos bioprocesos (capítulo 10)". En R Arora (ed.). Biotecnología de Plantas Medicinales . Delhi: Instituto de Medicina Nuclear y Ciencias Aplicadas. ISBN 978-1-84593-678-5.

[7] Georgiev M; Pavlova; Bley Th (2007). "Sistemas in vitro de plantas de raíz peluda como fuentes de sustancias bioactivas". Apl. Microbiol. Biotechnol . 74 (6): 1175-1185. doi : 10.1007 / s00253-007-0856-5 . PMID 17294182 . S2CID 27553987 .

[1]