Los métodos artificiales de mejoramiento genético, son tan antiguos como la humanidad. Los humanos domesticaron animales y plantas mucho antes de que se conocieran los principios de la genética. Son varios los métodos artificiales de mejoramiento genético usados a lo largo del tiempo.
Selección y cría controlada
La primera injerencia del hombre en los genes de una población, se dio con la selección artificial. Opuesta a la selección natural (Explicada por Darwin), la selección artificial solo permite la reproducción de aquellas plantas o animales con las características deseadas. Por lo tanto, solo aquellos organismos con características deseables se seleccionan para reproducirse. Sus descendientes tienen buenas posibilidades de heredar las características deseadas. En resumen, la selección artificial fue el primer método de mejoramiento genético en animales.
Hace mucho tiempo, cuando había menos tipos de plantas y animales domesticados para elegir, la selección se realizaba a pequeña escala. Más recientemente, la selección se ha practicado con grandes campos de cultivos y con un enorme número de animales. La selección de una gran cantidad de organismos se llama selección en masa.
Endogamia
Suponga, que por selección, se ha desarrollado una variedad de plantas o animales. Después de eso, los criadores usan otra técnica para asegurar que las generaciones futuras lleven los rasgos deseados. La técnica, llamada endogamia, es el cruce de dos individuos estrechamente relacionados. En los animales, la endogamia se puede realizar por apareamiento entre hermanos. En las plantas, la endogamia se realiza por autopolinización.
Líneas puras
Después de muchas generaciones de endogamia, la mayoría de la descendencia será homocigota para los rasgos deseados. Cuando esto ocurre, se dice que los criadores han establecido líneas puras. (Mendel trabajó con líneas puras de plantas de guisantes en sus experimentos).
Hibridación
Para aumentar el número de rasgos deseables en plantas o animales, los criadores usan una técnica llamada hibridación. En la hibridación, se cruzan dos razas para producir una variedad con todas las características deseables de ambas razas parentales. Por lo tanto, la descendencia híbrida tendrá más rasgos favorables y menos rasgos desfavorables que sus padres. La hibridación se puede utilizar para desarrollar una nueva raza. Sin embargo, es un proceso minucioso y lento.
El término híbrido también puede referirse a un cruce entre dos tipos diferentes de organismos. La mula es el animal híbrido más conocido de este tipo. Una mula es un cruce entre una yegua y un burro. El caballo y el burro son animales muy relacionados. Una mula combina el gran tamaño y la fuerza de un caballo con la resistencia de un burro. Desafortunadamente, las mulas no pueden reproducirse.
Los métodos artificiales de mejoramiento genético de hoy
Las personas ahora tienen una comprensión más detallada de la función de los genes. Esta comprensión ha permitido el desarrollo de técnicas para cambiar la composición genética de un organismo. A diferencia de las técnicas anteriores, hoy se pueden obtener resultados desde la primera generación. La biotecnología moderna se encarga del desarrollo de estas técnicas.
Poliploidía
La poliploidía es una condición en la cual las células de un organismo contienen conjuntos adicionales de cromosomas. A principios del siglo XX, los biólogos descubrieron que las plantas poliploides se podían producir artificialmente mediante el uso de una sustancia química llamada colchicina. La colchicina aplicada a los brotes en crecimiento evitará la formación de huso durante la mitosis. Sin un huso, las cromátidas no pueden separarse. Como resultado, las células tratadas con colchicina tienen el doble del número normal de cromosomas. Una célula con cuatro juegos de cromosomas (4n) en lugar de dos juegos (2n) se llama célula tetraploide. El tratamiento con colchicina también puede producir células con más de cuatro conjuntos de cromosomas.
Las plantas poliploides a menudo producen frutos y flores más grandes que las formas diploides normales. Las plantas poliploides también pueden ser más resistentes que las plantas diploides, o pueden madurar más temprano en la temporada de crecimiento.
Otra forma de producir plantas poliploides, usa células especiales llamadas protoplastos. Los protoplastos son células vegetales en las que la pared celular se ha eliminado químicamente. Las células son inducidas a crecer y dividirse. Los protoplastos de dos tipos de plantas pueden fusionarse o unirse y luego tratarse para estimular el desarrollo de una nueva pared celular. El proceso se llama fusión de protoplastos. La fusión de protoplastos da origen a un híbrido poliploide, entre plantas que normalmente no podrían cruzarse. La planta de pomato, derivada de protoplastos de papa y tomate fusionados, es un poliploide. En conclusión, la poliploidía se aplica al mejoramiento genético en vegetales.
Clonación
Algunos organismos se reproducen asexualmente, por mitosis. Este tipo de reproducción produce crías genéticamente idénticas entre sí y con los padres. Los descendientes producidos de esta manera se llaman clones. Se pueden producir grandes cantidades de plantas con características deseables por clonación. Esta técnica también se puede utilizar para producir descendencia de híbridos que no pueden reproducirse sexualmente.
La clonación de animales es difícil porque un huevo no fertilizado debe ser alterado, y esta célula a menudo es bastante pequeña. Primero, el núcleo haploide del huevo se inactiva por radiación o se elimina. Luego se inserta un núcleo diploide de una célula somática. Después de eso, el óvulo se divide y se convierte en un organismo completo que es genéticamente idéntico al donante de la célula somática. Hasta ahora, los genetistas han podido clonar ranas, ratones y ratas. Los usan en experimentos en los que los animales genéticamente idénticos pueden ayudar a controlar ciertas variables.
La clonación también se refiere a la producción en masa de células idénticas. Estas células se cultivan en laboratorios en grandes cubas a las que se agregan las hormonas y nutrientes apropiados. Por lo tanto, los microorganismos y las células somáticas de organismos multicelulares se cultivan de esta manera. A partir de los cultivos celulares se pueden recolectar sustancias útiles. Por ejemplo, los depósitos de bacterias E. coli genéticamente modificadas producen insulina humana que se extrae y se proporciona a los diabéticos.
Taller de lectura
- ¿En qué consiste la selección artificial?
- ¿A qué se le llama selección en masa?
- ¿Qué es la endogamia?
- ¿Cómo se realiza la endogamia en plantas y animales?
- ¿Qué son líneas puras?
- ¿Cómo se realiza la hibridación?
- ¿Qué es la poliploidía?
- ¿Qué es una célula tetraploide?
- ¿Cuáles son las características que pueden presentar las plantas poliploides?
- ¿Qué son protoplastos?
- ¿Qué resulta de una fusión de protoplastos? Dé un ejemplo.
- ¿A qué organismos se les llama clones y para qué son utilizados?
- Describa el proceso de clonación en animales.
- ¿Qué se obtiene a partir de cultivos celulares?