Demuestran por primera vez el uso de nanotecnología para entrar en células vegetales
(NC&T) Su descubrimiento otorga un papel práctico relevante a la nanotecnología dentro de la biología vegetal y la biotecnología agrícola, creando una nueva y potente herramienta para la introducción precisa de sustancias dentro de las células de las plantas.
Actualmente los científicos pueden introducir con éxito un gen en la célula de una planta. En un proceso separado, se utilizan productos químicos para activar la expresión de ese gen. El proceso es impreciso y los productos químicos pueden resultar tóxicos para la planta.
Con las nuevas nanopartículas es posible lograr una descarga controlada que mejore la capacidad de estudiar la función de los genes en los vegetales. Y en el futuro, los científicos podrían emplear esta nueva tecnología para introducir agentes químicos de obtención de imágenes, u otras sustancias, dentro de las paredes celulares. Esto proporcionaría a los biólogos especializados en vegetales una ventana muy valiosa para estudiar los eventos intracelulares.
El equipo de la Universidad Estatal de Iowa está utilizando un tipo especial de nanopartículas porosas. Las partículas de forma esférica tienen conjuntos de canales porosos independientes. Los canales forman una estructura parecida a la de un panal, que puede llenarse de sustancias químicas o moléculas. Un gramo de este tipo de material puede tener un área total de superficie equivalente a la de un campo de fútbol, capacitándolo para transportar una gran carga útil.
Los científicos que han trabajado en esta investigación. (Foto: Bob Elbert)
Estas nanopartículas presentan una estrategia de "sellado" única para mantener los productos químicos en su interior. En estudios anteriores, el grupo demostró con éxito que los sellos o "tapas" pueden ser activados químicamente para abrirse con precisión y liberar su carga dentro de células animales. Esta característica única proporciona un control total del instante en que se desea liberar la carga.
Con el fin de usar estas nanopartículas porosas para suministrar ADN a través de las rígidas paredes de las células vegetales, los investigadores modificaron la superficie de las nanopartículas cubriéndolas con un producto químico que logró que fueran tragadas por los protoplastos de la planta, un tipo de células vegetales esféricas sin paredes celulares.
Para introducir las nanopartículas en las células vegetales que sí poseen paredes, los químicos hicieron otra modificación ingeniosa en la superficie de la partícula. Sintetizaron partículas de oro aún más pequeñas, con las que tapar las nanopartículas.
Los biólogos usaron la tecnología con éxito para introducir ADN y productos químicos en la Arabidopsis, en la planta del tabaco y en plantas de maíz.
La mayor ventaja que tiene el nuevo sistema radica en la posibilidad de introducir simultáneamente varios productos en las células de un vegetal y liberarlos cuando se desee.
