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CSIC BIO036- Planta modificada genéticamente resistente a medios con metales pesados
El Instituto de Bioquímica Vegetal y Fotosínteis del CSIC ha desarrollado una planta modificada genéticamente para solucionar el problema de la contaminación de suelos y aguas por metales pesados. Esta planta presenta un incremento de hasta un 300% en su capacidad de unir metales pesados, es tolerante a concentraciones tóxicas de varios metales pesados y además los acumula en las partes aéreas para una fácil eliminación. El centro busca empresas dentro del sector medioambiental para acuerdos de licencia y colaboración científica.
Ficha técnica:
La contaminación de la bioesfera con metales pesados se ha acelerado drásticamente, y uno de los aspectos de la técnica de fitorremediación es el uso de plantas tolerantes a uno o varios metales, que sean capaces de acumularlos en sus partes aéreas. Las plantas han desarrollado mecanismos para reducir la toxicidad de metales pesados y metaloides mediante la formación de complejos con ligandos orgánicos. Así el cadmio, mercurio, plomo y arseniato son altamente reactivos con grupos tiólicos (-SH), y en las plantas se han identificado péptidos ricos en cisteína capaces de quelar estos metales. Por un lado, las metalotioneinas (MTs), que son proteínas de bajo peso molecular con alto contenido en cisteínas. Por otro, las fitoquelatinas (PCs), péptidos no codificados genéticamente que se sintetizan a partir del glutatión (delta-glu-cys-beta-gly, GSH). GSH es una molécula esencial para la célula, cuya ruta de biosíntesis está finamente regulada en las plantas. La inducción de los agentes quelantes MTs y PCs por la presencia de metales pesados, dispara la biosíntesis de sus moléculas precursoras, siendo la más importante por contener el grupo –SH, la molécula de cisteína.

Hemos desarrollado una planta modificada genéticamente que es resistente a medios con metales pesados y que es capaz de acumular cantidades de los mismos superiores que las plantas silvestres. Mediante la sobreexpresión del gen que codifica la enzima O-acetilserina (tiol)liasa, que cataliza la síntesis de cisteína, se ha incrementado en esta planta hasta un 300% su capacidad para sintetizar moléculas ricas en cisteína. Análisis de tolerancia han mostrado que la planta modificada genéticamente es capaz de germinar y crecer en medios de cultivo conteniendo concentraciones tóxicas de cadmio, arsenito, arseniato, mercurio, zinc, cobre y niquel, a las que las plantas silvestres no eran viables. También se ha analizado la acumulación de los metales en las partes aéreas de la planta modificada genéticamente, observándose una importante capacidad de acumulación.

ASPECTOS INNOVADORES

La obtención de una planta modificada genéticamente que presenta un incremento de hasta un 300% en su capacidad de síntesis de péptidos que secuestran metales pesados y metaloides.

Esta planta es capaz de germinar y crecer en medios conteniendo concentraciones tóxicas de uno o varios metales como As, Cd, Cu, Hg, Ni y Zn.

Esta planta acumula estos metales en sus partes aéreas, tallos y hojas.

VENTAJAS COMPETITIVAS

Esta planta modificada genéticamente es capaz de crecer en medios contaminados con uno o varios de los metales contaminantes más importantes.

La planta procede de una estirpe silvestre de Arabidopsis thaliana que presenta un tiempo de generación corto y por tanto reduce el tiempo necesario para la recuperación de un suelo contaminado.

La planta acumula los metales en las partes aéreas lo que facilita la eliminación de los mismos mediante recolección de los tallos y hojas.

PALABRAS CLAVE

Contaminación metálica, fitorremediación, metales pesados, planta acumuladora, planta tolerante

SOLICITUD DE PATENTE

ES200100590 , solicitada en 2001-03-14

PERSONA DE CONTACTO

Consuelo Quilchano
mail: quilchano@cica.es
teléfono: 95 450 09 78

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