Bacillus thuringiensis ssp. kurstaki es una bacteria que forma endosporas, gram- positiva y presente en el suelo. En su fase esporogénica, además de la endospora, produce varios cristales de proteína insecticida, incluida la δ-endotoxina CRYIA(b), activa contra determinados insectos lepidópteros como el piral del maíz, la tórtrix de las yemas de la picea, el gusano telarañoso, la palomilla gitana, la palomilla de dorso de diamante, la lagarta del girasol, el gusano de la yema del tabaco y la oruga de la col. Se ha demostrado en numerosas ocasiones que la proteína no es tóxica para los seres humanos, para otros animales vertebrados ni para los insectos beneficiosos (Lee et al., 1995). La línea MON810 fue transformada con una copia del gen cryIA(b) bajo el control del potente promotor constitutivo reforzado CaMV 35S y la secuencia principal del intrón de HSP70 del maíz (figura 4).
La secuencia de codificación cryIA(b) de Bacillus thuringiensis ssp. kurstaki HD-1 fue modificada para optimizar y maximizar la expresión de la δ-endotoxina CRYIA(b) en las plantas. La proteína resulta tóxica para las larvas de lepidópteros tras romperse para dar un núcleo bioactivo y resistente a la tripsina. Se cree que la actividad insecticida depende de la unión de los fragmentos activos a receptores específicos presentes en células epiteliales del mesogastrio de insectos sensibles y de la posterior formación de poros, lo que altera el equilibrio osmótico y, finalmente, deriva en lisis celular. Las plagas de lepidópteros específicas del maíz, sensibles a la proteína, son el piral del maíz y el gusano Helicoverpa zea.
La secuencia de aminoácidos de la toxina expresada en el maíz modificado resultó ser idéntica a la producida de forma natural y equivalente a la proteína producida como plaguicida biológico, ampliamente utilizada por la industria alimentaria ecológica.
Figura 4. Representación esquemática de la construcción genética cryIA(b) del
plásmido PV-ZMBK07 utilizado en la transformación de MON810, que incluye el promotor reforzado CaMV 35S, el intrón de hsp70 del maíz y el gen sintético de la δ- endotoxina cryIA(b) seguido del terminador nos (modificado de BATS, 2003).
Características de la Soja Roundup Ready, del Maíz MON810 y del Maíz Bt-176 9
Análisis de la Presencia de Organismos Genéticamente Modificados en Muestras de Alimentos Sesión nº 7
Método de desarrollo
La línea MON810 se obtuvo a partir del genotipo Hi-II de maíz mediante transformación biolística con una mezcla de ADNplasmídicos, PV-ZMBK07 y PV- ZGMT10. El plásmido PV-ZMBK07 contiene el gen cryIA(b) (figura 5) y el plásmido
PV-ZGMT10 contiene los genes CP4 EPSPS y gox. Ambos plásmidos contienen
también el gen nptII (para la selección bacteriana) bajo el control de un promotor bacteriano, y un origen de replicación de un plásmido pUC (ori-pUC) necesario para la replicación de los plásmidos en E. coli. Los dos vectores se introdujeron mediante
el bombardeo con microproyectiles en células vegetales cultivadas. Se seleccionaron las células transformadas con tolerancia al glifosato y a continuación se cultivaron en un medio de cultivo tisular para la regeneración de plantas (Armstrong et al., 1991).
Los análisis moleculares proporcionados por los autores indicaron que sólo los elementos de la construcción genética PV-ZMBK07 se integraron en el genoma de la línea MON810 como un inserto único, consistente en el promotor reforzado CaMV 35S (E35S), la secuencia principal de hsp70 y el gen truncado cryIA(b). La señal de
terminación en 3' de nos, presente en el plásmido PV-ZMBK07, se perdió mediante un truncamiento en 3’ del casete del gen y, por consiguiente, no se integró en el genoma hospedador (BATS, 2003).
Figura 5. Representación esquemática del plásmido PV-ZMBK07 utilizado en la
formación de la línea MON810 (procedente de Agbios Database on Essential Biosafety).
Características de la Soja Roundup Ready, del Maíz MON810 y del Maíz Bt-176 10
Análisis de la Presencia de Organismos Genéticamente Modificados en Muestras de Alimentos Sesión nº 7
Estabilidad de inserción de los caracteres introducidos
Los datos facilitados por los autores muestran que la segregación y la estabilidad corresponden a un único sitio de inserción del gen cryIA(b) en el genoma de MON810. La estabilidad de la inserción se demostró mediante múltiples
generaciones de cruces.La línea de maíz se ha cruzado con varios genotipos de maíz diferentes durante 4 generaciones, manteniendo la protección contra el piral del maíz. La línea MON810 deriva de la tercera generación de retrocruzamiento. La integración estable del inserto único se demostró a través de las tres generaciones mediante análisis de transferencia de Southern.
Decisión de reglamentación
La Agencia de Protección del Medio Ambiente de EE. UU. autorizó en julio de 1996 la plantación de la línea de maíz MON810 en dicho país. La comercialización de esta línea de maíz en la UE se autorizó mediante la Decisión 98/294/CE de la Comisión, de 22 de abril de 1998.
La Agencia Canadiense de Inspección Alimentaria elaboró el Documento de decisión 97-19 para su aprobación en la alimentación humana y animal. La línea MON810 está también autorizada en Argentina, Australia, Japón, Sudáfrica y Suiza.
Esta línea de maíz se destina al consumo humano (producto de molienda húmeda, seca o aceite de semillas) y harina y ensilado para alimentación del ganado.
Características de la Soja Roundup Ready, del Maíz MON810 y del Maíz Bt-176 11
Análisis de la Presencia de Organismos Genéticamente Modificados en Muestras de Alimentos Sesión nº 7
Características del maíz Bt-176
3Identificación sucinta
Denominación Maíz producto de la transformación 176 Bt
Solicitante Ciba Seeds de Ciba-Geigy y Mycogen Corporation
Especie vegetal Zea mays L. (maíz)
Caracteres nuevos Resistencia al piral del maíz (Ostrinia nubilalis); tolerancia al herbicida glufosinato de amonio
Método de introducción del nuevo carácter genético
Aceleración de partículas (biolística) en embriones inmaduros
Utilización propuesta Para cultivo como maíz en grano híbrido
Información de base
Ciba Seeds y Mycogen Corporation han desarrollado una línea de maíz resistente al piral del maíz. Esta línea de maíz, denominada producto Bt-176, ha sido transformada mediante la tecnología de recombinación de ADN y el bombardeo con microproyectiles de embriones para producir una proteína insecticida, derivada de Bacillus thuringiensis ssp. kurstaki, activa contra determinadas especies de Lepidoptera, el orden de insectos al que pertenecen las mariposas y polillas, incluido el piral del maíz. Concretamente, esta proteína es una forma truncada de la δ- endotoxina CRYIA(b) y protege las plantas de maíz contra los daños causados por las larvas del piral del maíz con su alimentación. Además, esta línea de maíz fue cotransformada con un gen que confiere tolerancia al herbicida glufosinato de amonio, utilizado para seleccionar las plantas transformadas en fases muy tempranas de desarrollo.