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Nicotiana benthamiana

Nicotiana benthamiana , conocida coloquialmente como benth o benthi , es una especie de Nicotiana autóctona de Australia. Es un pariente cercano del tabaco . [1]

Un sinónimo de esta especie es Nicotiana suaveolens var. cordifolia , descripción dada por George Bentham en Flora Australiensis en 1868. Karel Domin la transfirió a Nicotiana benthamiana en Bibliotheca Botanica (1929), honrando al autor original con el epíteto específico . [2]

Historia

La planta era utilizada por los habitantes de Australia como estimulante, ya que contenía nicotina y otros alcaloides , antes de la introducción del tabaco comercial ( N. tabacum y N. rustica ). Los nombres indígenas incluyen tjuntiwari y muntju . Fue recogido por primera vez en la costa norte de Australia por Benjamin Bynoe en un viaje del HMS  Beagle en 1837. [3]

Descripción

Nicotiana benthamiana , hoja

La planta herbácea se encuentra entre rocas en colinas y acantilados en las regiones del norte de Australia. De altura y hábito variables, la especie puede estar erecta y medir hasta 1,5 metros (59,1 pulgadas) o extenderse no más de 200 milímetros (7,9 pulgadas). Las flores son blancas. [4]

Usos de la investigación

N. benthamiana se ha utilizado como organismo modelo en la investigación de plantas. Por ejemplo, las hojas son bastante frágiles y pueden dañarse en experimentos para estudiar la síntesis de etileno . El etileno es una hormona vegetal que se secreta, entre otras situaciones, tras una lesión. Mediante cromatografía de gases se puede medir la cantidad de etileno emitido. [5] Debido a la gran cantidad de patógenos vegetales capaces de infectarla, N. benthamiana se utiliza ampliamente en el campo de la virología vegetal . [6] También es una excelente planta objetivo para la agroinfiltración . [7]

N. benthamiana tiene varias cepas silvestres en toda Australia, y la cepa de laboratorio es un extremófilo que se origina en una población que ha conservado una mutación de pérdida de función en Rdr1 ( ARN polimerasa 1 dependiente de ARN), lo que la vuelve hipersusceptible a los virus. [8]

Biotecnología

N. benthamiana es también una planta común utilizada para el "farmacéutico" de anticuerpos monoclonales y otras proteínas recombinantes ; Por ejemplo, con estas plantas se produjo el fármaco ZMapp . [3]

OGM

Cocaína

En 2022, se desarrolló una N. benthamiana genéticamente modificada que era capaz de producir el 25% de la cantidad de cocaína que se encuentra en una planta de coca. [9]

Desarrollo de la vacuna COVID-19

La empresa de biotecnología con sede en la ciudad de Quebec , Medicago Inc. , utiliza N. benthamiana como "fábrica" ​​para producir partículas similares a virus durante períodos de incubación cortos (días) y en gran volumen, lo que permite una capacidad de fabricación rápida para una posible vacuna contra el COVID-19. . [10] [11]

En febrero de 2022, Health Canada autorizó el uso de la vacuna COVID-19 llamada CoVLP (nombre comercial Covifenz ) desarrollada a partir de N. benthamiana para prevenir la infección en adultos de 18 a 64 años. [12]

Referencias

  1. ^ Derevnina, Lida; Kamoun, Sophien; Wu, Chih-hang (20 de diciembre de 2018). "Amigo, ¿dónde está mi mutante? Nicotiana benthamiana se encuentra con la genética avanzada". Nuevo fitólogo . 221 (2): 607–610. doi : 10.1111/nph.15521 . PMID  30569612.
  2. ^ "Nicotiana benthamiana". Índice australiano de nombres de plantas (APNI), base de datos IBIS . Centro de Investigación sobre Biodiversidad Vegetal, Gobierno de Australia . Consultado el 10 de marzo de 2008 .
  3. ^ ab Patton J (9 de agosto de 2014). "Cómo el tabaco de Owensboro desarrolló un posible fármaco milagroso para tratar el ébola". Lexington Herald-Líder . Consultado el 5 de marzo de 2019 .
  4. ^ "Nicotiana benthamiana". FloraBase . Departamento de Biodiversidad, Conservación y Atracciones del Gobierno de Australia Occidental .
  5. ^ Matsukawa, Mizuki; Shibata, Yusuke; Ohtsu, Mina; Mizutani, Aki; Mori, Hitoshi; Wang, Ping; Ojika, Makoto; Kawakita, Kazuhito; Takemoto, Daigo (agosto de 2013). "La calreticulina 3a de Nicotiana benthamiana es necesaria para la producción de fitoalexinas mediada por etileno y la resistencia a enfermedades contra el patógeno oomiceto Phytophthora infestans". Interacciones moleculares planta-microbio . 26 (8): 880–892. doi : 10.1094/MPMI-12-12-0301-R . PMID  23617417.
  6. ^ Goodin, Michael M; Zaitlín, David; Naidu, Rayapati A; Lommel, Steven A (agosto de 2008). "Nicotiana benthamiana: su historia y futuro como modelo de interacciones planta-patógeno". Interacciones moleculares planta-microbio . 21 (8): 1015-1026. doi : 10.1094/MPMI-21-8-1015 . PMID  18616398.
  7. ^ Van der Hoorn, Renier AL; Laurent, Franck; Roth, Ronelle; De Wit, Pierre JGM (abril de 2000). "La agroinfiltración es una herramienta versátil que facilita los análisis comparativos de la necrosis inducida por Avr9/Cf-9 y la inducida por Avr4/Cf-4". Interacciones moleculares planta-microbio . 13 (4): 439–446. doi : 10.1094/MPMI.2000.13.4.439 . PMID  10755307.
  8. ^ Bally, Julia; Nakasugi, Kenlee; Jia, Fangzhi; Jung, Hyungtaek; Ho, Simon YW; Wong, Mei; Paul, Cloe M.; Naim, Fátima; Madera, Craig C.; Crowhurst, Ross N.; Hellens, Roger P.; Dale, James L.; Waterhouse, Peter M. (2 de noviembre de 2015). "La extremófila Nicotiana benthamiana ha cambiado la defensa viral por un vigor temprano". Plantas de la naturaleza . 1 (11): 15165. doi :10.1038/nplants.2015.165. PMID  27251536.
  9. ^ "La planta de tabaco genéticamente modificada produce cocaína en sus hojas". Científico nuevo . Consultado el 27 de noviembre de 2022 .
  10. ^ "Tecnologías: Plataforma de producción". Medicago Inc. 2020. Archivado desde el original el 26 de enero de 2021 . Consultado el 14 de julio de 2020 .
  11. ^ Vishwadha Chander (14 de julio de 2020). "Medicago de Canadá comienza los ensayos en humanos de la vacuna COVID-19 de origen vegetal". Correo Nacional . Reuters . Consultado el 14 de julio de 2020 .
  12. ^ "Health Canada autoriza la vacuna Medicago COVID-19 para adultos de 18 a 64 años". Health Canada, Gobierno de Canadá. 24 de febrero de 2022 . Consultado el 24 de febrero de 2022 .