Una herramienta para introducir genes en plantas resulta útil únicamente si los científicos han encontrado genes que desean transmitir. Parte de la búsqueda de los genes deseados comenzó de forma inadvertida en Japón en 1901, cuando se le pidió al bacteriólogo Ishiwata Shigetane que investigara la causa del brote de una enfermedad que estaba matando un gran número de gusanos de seda. Shigetane descubrió que la causa del foco era una especie de bacteria esporulante no definida anteriormente, que posteriormente se denominaría Bacillus thuringiensis o Bt.

Los investigadores no tardaron en descubrir el valor de esta bacteria insecticida. En 1938, se comercializó en Francia el primer insecticida comercial que contenía Bt, donde se utilizó principalmente para matar polillas de la harina. Durante los 50 años siguientes se desarrollaron otros insecticidas que contenían Bt. Pero estos productos presentaban ciertas limitaciones ya que, por ejemplo, la lluvia los eliminaba y la luz del sol los descomponía con rapidez. Además, muchas plagas eran resistentes a las fumigaciones de Bt y algunas de las que eran vulnerables no entraban en contacto con el insecticida porque se alimentaban principalmente de las raíces, del interior de los tallos o de otras partes inaccesibles de las plantas. Dadas estas limitaciones y la disponibilidad de otros insecticidas químicos más efectivos, los insecticidas con Bt sólo se utilizaban en mercados nicho en agricultura y silvicultura.

Esta situación cambió en la década de 1980, ya que muchos insectos se hicieron cada vez más resistentes a los insecticidas usados más frecuentemente y los científicos y la población comenzaron a ser conscientes de que muchos de estos productos resultaban dañinos para el medio ambiente. Los insecticidas con Bt afectaban únicamente a determinadas plagas de insectos y no permanecían en la tierra ni en las hojas. Como consecuencia, se suelen considerar como benignos para el medio ambiente. Por tanto, varios laboratorios de investigación académica, gubernamentales y comerciales comenzaron a investigar para aumentar la efectividad de los insecticidas con Bt.

Una parte fundamental de la información que se desconocía era cómo el Bt mataba a los insectos. Cuando se comercializaron los primeros insecticidas con Bt en las décadas de 1930 y 1940, los investigadores sólo sabían que mataba a los insectos, pero desconocían el mecanismo. En la década de 1950, una serie de experimentos llevados a cabo por varios grupos de investigación revelaron que las proteínas que producía la bacteria Bt resultaban letales para determinadas especies de insectos. Durante los 20 años siguientes, se descubrieron varias cepas diferentes de la bacteria Bt, cada una de las cuales producía proteínas específicas tóxicas para distintos grupos de insectos. En 1980 se habían realizado docenas de estudios que demostraban que los distintos tipos de proteínas producidas por las distintas cepas de la bacteria Bt determinaban para qué grupo de insectos resultarían mortales.

A continuación, los investigadores se centraron en identificar los genes asociados con la producción de proteínas Bt. Un par de microbiólogos que intentaban averiguar por qué los genes de la Bt desencadenaban la producción de su proteína tóxica sólo cuando la bacteria Bt comenzaba a producir esporas recopilaron información sobre los genes. En 1981, Helen Whiteley y Ernest Schnepf, entonces en la Universidad de Washington, descubrieron que las proteínas insecticidas se encontraban en un cuerpo cristalino producido por las bacterias. Emplearon técnicas de ADN recombinante para aislar un gen que codificaba la información de una proteína insecticida. En 1989, varios investigadores habían localizado y clonado más de 40 genes de la Bt, cada uno de ellos responsable de una proteína tóxica para un grupo específico de insectos.

The National Academies

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