Biología - Eldra Solomon, Linda Berg, Diana Martin - 9 Edición-comprimido-406

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372 Capítulo 17 
Puesto que los éxitos conseguidos en ranas no se podían reproducir 
con embriones de mamíferos, durante muchos años, numerosos bió-
logos del desarrollo concluyeron que alguna característica fundamen-
tal de la biología de la reproducción mamífera podría representar una 
barrera impenetrable para la clonación de mamíferos. Esta percepción 
cambió marcadamente en 1996 y 1997 con los primeros informes del 
nacimiento de mamíferos clonados.
Un núcleo totipotente contiene todas las 
instrucciones para el desarrollo
En las plantas, algunas células diferenciadas pueden inducirse para que 
se conviertan en el equivalente a las células embrionarias. Los biólogos 
utilizan técnicas de cultivo celular para aislar células individuales de cier-
tas plantas y permitirles que crezcan en un medio nutritivo.
En la década de 1950, F. C. Steward y sus colaboradores en la Uni-
versidad Cornell realizaron algunos de los primeros experimentos para 
investigar la totipotencia celular en las plantas (FIGURA 17-2). Las cé-
lulas totipotentes tienen el potencial de dar lugar a todas las partes de 
un organismo ya que tienen un conjunto completo de las instrucciones 
genéticas necesarias para dirigir el desarrollo normal de un organismo 
completo. Steward y sus colaboradores provocaron la división de célu-
las de la raíz de una zanahoria en un medio líquido nutritivo, formando 
grupos de células llamadas cuerpos embrioides (parecidos a embriones). 
Estos grupos de división de células se transfi rieron entonces a un me-
dio con agar, que proporcionó nutrientes y una estructura de soporte 
sólida para las células de la planta en crecimiento. Algunas de las célu-
las de los cuerpos embrioides dieron lugar a raíces, tallos y hojas. Las 
pequeñas plantas resultantes, llamadas, plantuloides para diferenciar-
las de las verdaderas plántulas, se trasplantaron al suelo, donde fi nal-
mente se trasformaron en plantas adultas capaces de producir fl ores y 
semillas viables.
Ya que estas plantas se derivan todas de la misma planta progenitora, 
son genéticamente iguales y por lo tanto constituyen un clon. Como se 
menciona en el capítulo 15, un clon consiste en organismos individua-
les, células, o moléculas de ADN que son genéticamente idénticas a otro 
individuo, célula, o molécula de ADN, de la que se derivaron. Los méto-
dos de cultivos de tejidos de plantas ahora se utilizan ampliamente para 
producir plantas modifi cadas con ingeniería genética ya que éstas per-
miten a los investigadores regenerar plantas completas a partir de célu-
las individuales que han incorporado moléculas de ADN recombinante 
(vea el capítulo 38). 
En la década de 1950, los investigadores comenzaron a probar si 
los pasos en el proceso de determinación celular son reversibles en las 
células animales al trasplantar el núcleo de una célula en una etapa relati-
vamente tardía del desarrollo en un óvulo (célula huevo) que había sido 
enucleada (es decir, su propio núcleo había sido destruido). Robert 
Briggs y Th omas J. King del Institute of Cancer Research en Pennsylva-
nia fueron los pioneros en los experimentos de trasplante de núcleos. Tras-
plantaron núcleos de células de rana que se encontraban en diferentes 
estados de desarrollo en óvulos cuyos núcleos se habían eliminado. 
Algunos de los trasplantes procedieron de forma normal durante varios 
estadios del desarrollo, y unos pocos incluso se trasformaron en renacua-
jos normales. Como regla, los núcleos trasplantados a partir de células en 
estadios más tempranos soportaban con mayor probabilidad el desarro-
llo hasta el estadio renacuajo. Conforme el destino de las células estaba 
más determinado, la probabilidad de que el núcleo trasplantado pudiera 
controlar el desarrollo normal disminuía rápidamente.
El biólogo británico John B. Gurdon realizó experimentos de tras-
plante nuclear en ranas durante la década de 1960. En unos pocos casos 
demostró que los núcleos aislados de células epiteliales del intestino de 
un renacuajo dirigían el desarrollo hasta el estadio de renacuajo (FIGURA 
17-3). Este resultado no se presenta con frecuencia (aproximadamente 
1.5% de las veces); sin embargo, en este tipo de experimentos el éxito 
cuenta más que el fracaso. Por lo tanto, pudo concluir con seguridad, 
que al menos algunos núcleos de células animales diferenciadas eran en 
realidad totipotentes.
E X P E R I M E N TO C L AV E
PREGUNTA: ¿Las células somáticas diferenciadas de plantas son 
totipotentes?
HIPÓTESIS: Células individuales de zanahoria se pueden inducir 
para que desarrollen una planta completa.
EXPERIMENTO: F. C. Steward y sus compañeros de trabajo cul-
tivaron tejidos de la raíz de zanahoria en un medio nutritivo líquido. 
Estas células se dividían para formar grupos de células no diferencia-
das. Los agregados se transfi rieron a un medio de cultivo sólido.
Planta madura
1
2
3
Los tejidos de raíces de za-
nahoria se cortan en discos 
y se cultivan en un medio 
nutritivo líquido. Las células 
se dividen, formando una 
masa de células 
indiferenciadas. 
Si se transfieren a un
medio sólido, algunos 
agregados celulares forman 
pequeños “plantuloides”.
Cuando se transfieren
a la tierra, los “plantu-
loides” crecen hasta 
formar plantas maduras. 
RESULTADOS Y CONCLUSIÓN: El desarrollo de una planta 
de zanahoria completa a partir de células somáticas diferenciadas 
demostró la totipotencia de estas células.
Fuente: Shantz, E. M., y F. C. Steward. “Investigations on Growth and Metabolism of 
Plant Cells VII: Sources of Nitrogen for Tissue Cultures under Optimal Conditions 
for Their Growth”. Annals of Botany, Vol. 23, 371-390, 1959. Con permiso de la Oxford 
University Press.
FIGURA 17-2 Experimento de Steward sobre la 
totipotencia celular en zanahorias
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	Parte 3 La continuidad de la vida: Genética 
	17 Genética del desarrollo
	17.1 Diferenciación celular y equivalencia nuclear
	Un núcleo totipotente contiene todas las instrucciones para el desarrollo