¿Cómo se pueden diseñar tejidos vegetales para que resistan las enfermedades?

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Las enfermedades de las plantas pueden causar pérdidas significativas en el rendimiento y la calidad de los cultivos, lo que afecta la seguridad alimentaria y los ingresos de los agricultores. Para prevenir o reducir el impacto de las enfermedades de las plantas, los bioingenieros han desarrollado varios métodos para modificar los tejidos de las plantas y hacerlos más resistentes a los patógenos. En este artículo, aprenderá cómo puede diseñar tejidos vegetales para resistir enfermedades utilizando cuatro enfoques diferentes: ingeniería genética, cultivo de tejidos, edición de genes y biología sintética.

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1 Ingeniería genética

La ingeniería genética es el proceso de introducir genes extraños en las células vegetales para conferir nuevos rasgos o mejorar los existentes. Por ejemplo, puede diseñar tejidos vegetales para que resistan enfermedades mediante la transferencia de genes que codifican proteínas, enzimas o toxinas de resistencia que pueden inhibir o matar al patógeno. También puede diseñar tejidos vegetales para producir anticuerpos, vacunas o agentes antivirales que puedan protegerlos de la infección. La ingeniería genética requiere el uso de vectores, como plásmidos, virus o bacterias, para introducir los genes deseados en las células vegetales.

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KESHAV SINGH

Assistant Professor Biotechnology ll M.Tech II Founder at BIOTECH WORLD INDIA ll A learner always ll Building Biocommunity II Certified Digital Marketing Expert
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Genetic engineering can be employed to develop plants with enhanced disease resistance. This involves introducing specific genes into plant cells to confer resistance to diseases caused by viruses, fungi, or bacteria. Scientists can identify and isolate genes from disease-resistant plants or other organisms and introduce them into the target plant through techniques like gene transfer or transformation. These introduced genes can encode proteins that directly combat pathogens or activate plant defense mechanisms. By integrating disease resistance genes, plants can be engineered to have improved abilities to recognize and defend against pathogen attacks, reducing crop damage and yield loss caused by diseases.

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Paritosh Patel

Doctoral Candidate @ PBRC | ex-ICMR-JRF | Virology | Immunology | Non-Thermal Plasma Bioscience | Immunodiagnostic | Environmental\Nano\Aquatic Toxicology
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1) Genetic engineering in the single-cell stage. 2) If not genetic engineering. Then possibly cross- breeding of between two desirable trait plants

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João Oliveira

Engenheiro Biomédico | Engenheiro Clínico | Gestão de Tecnologias em Saúde | Engenheiro de Segurança do Trabalho
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A engenharia genética é uma ferramenta poderosa que permite a manipulação genética de organismos para atingir objetivos específicos. No contexto vegetal, essa prática torna-se valiosa ao introduzir genes estranhos capazes de conferir novas características ou aprimorar as já existentes. Um exemplo prático é o projeto de tecidos vegetais para resistir a doenças, onde a transferência de genes que codificam proteínas, enzimas ou toxinas de resistência pode fortalecer a imunidade da planta contra patógenos. Além disso, a engenharia genética possibilita a criação de tecidos vegetais capazes de produzir anticorpos, vacinas ou agentes antivirais, fornecendo uma abordagem inovadora para proteger as plantas contra infecções.

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2 Cultivo de tejidos

El cultivo de tejidos es el proceso de cultivar células, tejidos u órganos vegetales en un entorno estéril y controlado. Puede diseñar tejidos vegetales para que resistan enfermedades mediante el uso de técnicas de cultivo de tejidos, como la hibridación somática, la fusión de protoplastos o la variación somaclonal. La hibridación somática es la fusión de dos células vegetales diferentes para crear una célula híbrida con rasgos combinados. La fusión de protoplastos es la fusión de dos células vegetales sin paredes celulares para crear una nueva célula con características novedosas. La variación somaclonal es la generación de diversidad genética entre células vegetales derivadas de un mismo tejido u órgano.

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KESHAV SINGH

Assistant Professor Biotechnology ll M.Tech II Founder at BIOTECH WORLD INDIA ll A learner always ll Building Biocommunity II Certified Digital Marketing Expert
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Tissue culture, also known as micropropagation, can be used to produce disease-resistant plant tissues. This technique involves the cultivation of plant cells, tissues, or organs in a nutrient-rich medium under controlled conditions. By selecting healthy plant tissues that are free from diseases, they can be multiplied rapidly in the lab. Prior to the multiplication process, genetic engineering techniques can be employed to introduce disease-resistant genes into the plant tissues. The resulting clones can then be transferred to soil, generating disease-resistant plants. Tissue culture enables the production of a large number of disease-resistant plants rapidly, ensuring their availability for propagation and cultivation.

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3 Edición genética

La edición genética es el proceso de realizar cambios precisos y específicos en la secuencia de ADN de las células vegetales utilizando herramientas moleculares, como CRISPR-Cas9, TALEN o ZFN. Puede diseñar tejidos vegetales para que resistan enfermedades mediante el uso de técnicas de edición de genes, como la eliminación de genes, la inserción de genes o el reemplazo de genes. La eliminación genética es la eliminación o alteración de un gen específico que puede hacer que la planta sea susceptible a las enfermedades. La inserción génica es la adición de un nuevo gen que puede conferir resistencia a la enfermedad. El reemplazo génico es la sustitución de un gen nativo por una versión modificada o mejorada que puede aumentar la resistencia a la enfermedad.

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4 Biología sintética

La biología sintética es el proceso de diseñar y crear nuevos sistemas o componentes biológicos que no existen en la naturaleza. Puede diseñar tejidos vegetales para que resistan enfermedades mediante el uso de métodos de biología sintética, como ingeniería metabólica, biosensores o biocircuitos. La ingeniería metabólica es la manipulación de las vías metabólicas de las células vegetales para producir moléculas nuevas o mejoradas que pueden tener efectos antimicrobianos o inmunomoduladores. Los biosensores son dispositivos que pueden detectar y responder a señales específicas, como patógenos, estrés o señales ambientales. Los biocircuitos son redes de genes o proteínas que pueden realizar funciones específicas, como la regulación de la expresión génica, la señalización o los bucles de retroalimentación.

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5 Esto es lo que hay que tener en cuenta

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1 Ingeniería genética

2 Cultivo de tejidos

3 Edición genética

4 Biología sintética

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