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POST-TRANSGÉNESISNuevas Técnicas de
Mejoramiento
Dr. Ing.Agr. Miguel RapelaAsociación Semilleros Argentinos
CONGRESO CENTENARIO ASOCIACIÓN INGENIEROS AGRÓNOMOS
24 de Agosto – Montevideo, ROU
PANEL DE NUEVAS TECNOLOGÍAS
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Las más importantes contribuciones al incremento de productividad de la agricultura moderna
Uso de Híbridos
Revolución Verde
Nuevas Técnicas de Mejoramiento
Transgénesis
Concepto de Variedad
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• La mayor parte de estas técnicas permiten generar cambios en sitios específicos del genoma
• En varias de estas técnicas la información genética que codifica para el carácter deseado está presente sólo en un estadío del desarrollo o sólo se integra en forma estable en plantas intermedias.
• El cultivo comercial no contiene ningún transgén insertado.
Nuevas técnicas de mejoramiento
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1. Construcción de Genotipos mediante MARS
2. Mutagénesis dirigida por Oligonucleótidos (Oligonucleotide directed mutagenesis (ODM)
3. Cisgénesis
4. Metilación de ADN, ARN-dependiente (RNA-dependent DNA methylation – RdDM)
Nuevas técnicas de mejoramiento
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5. Injertos no-GM en portaninjertos GM
6. Ingeniería reversa
7. Agro-infiltración (agro-infiltration, floral dip)
8. Nucleasas Dedos de Zinc (Zinc finger nuclease (ZFN) technology (ZFN-1, ZFN-2 and ZFN-3)
9. Genómica sintética
Nuevas técnicas de mejoramiento
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DETECCIÓN de una modificación genética significa que es posible determinar la existencia de un cambio en el material genético de un organismo (por ejemplo al nivel de ADN a través de la presencia de una nueva secuencia de ADN) por referencia a un comparador apropiado.
IDENTIFICACIÓN de una modificación genética significa que es posible no sólo detectar la existencia de un cambio en el material genético de un organismo, sino también que es posible identificar la modificación genética intencionalmente introducida por una nueva técnica.
Detección - Identificación
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Posibilidades de detectar e identificar
DETECCIÓN IDENTIFICACIÓN1. Construcción de Genotipos mediante MARS 2. Mutagénesis dirigida por Oligonucleótidos 3. Cisgénesis e Intragénesis 4. Metilación de ADN; ARN-dependiente 5. Injertos no-GM en portainjesros GM 6. Ingeniería reversa 7. Agro-infiltración Agro infiltración propiamente dicha: Agro inoculación o agro infección: Inmersión floral 8. Nucleasas Dedos de Zinc ZFN-1, ZFN-2 ZFN-3 9. Genómica Sintética
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¿Se considera que estas nuevas técnicas de mejoramiento conducen como resultado al desarrollo de un OGM de acuerdo a la definición europea (CE 2001/18)?
¿OGMs?
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Proceso de decisión en la UE
Grupo de Trabajo para analizar si un grupo de nuevas técnicas de mejoramiento dan como resultado un OGM acorde con la definición 2001/18/CE.Sin unanimidad, respuestas por mayoría: EXCLUIR INCLUIR
1. Construcción de Genotipos mediante MARS
2. Mutagénesis dirigida por Oligonucleótidos
3. Cisgénesis e Intragénesis ¿ … ?
4. Metilación de ADN; ARN-dependiente
5. Injertos no-GM en portainjesros GM
6. Ingeniería reversa
7. Agro-infiltración ¿ … ?
8. Nucleasas Dedos de Zinc
9. Genómica Sintética
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Evolución en el tiempo de publicaciones sobre algunas de las nuevas técnicas en mejoramiento
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Distribución de las publicaciones
Source: Joint Research Centre, Institute for Prospective Technological Studies
Otros países11%
Asia
11%
USA32%
UE46%
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Evolución en el tiempo de las patentes sobre algunas de las nuevas técnicas en mejoramiento
Source: Joint Research Centre, Institute for Prospective Technological Studies
No d
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Distribución de las patentes
Source: Joint Research Centre, Institute for Prospective Technological Studies
Otros países
9%
USA65%
UE26%
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Pipeline Comercial
• Cada una de las técnicas está siendo utilizada por al menos 2 a 4 compañías semilleras
• Los desarrollos más avanzados están a 1-2 años de la comercialización (excepto MARS que ya están desde 2007)
• La Mutagénesis dirigida por Oligonucleótidos, Cisgénesis/Intragénesis y Agro-Infiltración, son las más utilizadas en cultivos en Fase I a III.
• La Metilación de AND, ARN dependiente, Nucleasas Dedos de Zinc, Injertos no-GM en portainjertos GM, e Ingeniería Reversa, están en Fase I-II.
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Pipeline Comercial
Las combinaciones más avanzadas cultivo/carácter son:
•Mutagénesis dirigida por Oligonucleótidos (ODM)
• Colza – Tolerancia a herbicidas • Maíz – Tolerancia a herbicidas
•Cisgénesis/intragénesis: • Papa – Resistencia a hongos • Maíz – Resistencia a hongos • Manzana – Resistencia a sarna • Papa – Contenido reducido de amilosa
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Derechos del Obtentor Patentes
Presente
Mejoramiento
Convencional
CaracteresGM
Pasado Futuro
tiempo
pro
teg
ida
s p
or
pro
teg
ida
s p
or
N.T. M.
GM: fuertes diferencias en el alcance de la protección a nivel regional, nacional y por cultivo
Propiedad Intelectual
Source: Michael Kock, Syngenta
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Cisgénesis
Todos los genes de todos los organismos
TRANSGÉNESIS
Especies relacionadas
Nueva Variedad
Modificación genética por Cisgénesis
Mejoramiento convencional
Nueva Variedad
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Mejoramiento por BC Cisgénesis
R-gen de una planta sexualmente compatible transferido por Agrobacteriumm
rr R R
x
Recurrente Donante
r R
F1
x
BCn
Recurrente
Rr
rr
rr
Recurrente
+
rrR
Cisgénesis vs Cruzamiento y BC tradicional
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Mejoramiento por BC Mut. dir. por Olig. / N.D. Zinc
Información molecular del R-gen de una planta sexualmente compatible
rr R R
x
Recurrente Donante
r R
F1
x
BCn
Recurrente
Rr
rr
rr
Receptor
+
rR
Mut. dir. por Olig. / N.D. Zinc vsCruzamiento y BC tradicional
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BIOTECNOLOGIALEGISLACIÓN P.I. REGULACIONES
Desarrollo Armónico
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BIOTECNOLOGIA
LEGISLACIÓN P.I.
REGULACIONES
Desarrollo no Armónico
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Desarrollo no Armónico
BIOTECNOLOGIA
REGULACIONESLEGISLACIÓN P.I.
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Desarrollo Armónico
BIOTECNOLOGIA
REGULACIONES
LEGISLACIÓN P.I.
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Nuevas técnicas de mejoramiento
Las N.T.M. permiten:
1. acelerar la velocidad en la obtención de variedades vegetales;
2. desarrollar variedades con características que no podían ser logradas mediante mejoramiento convencional;
3. desarrollar variedades que únicamente podían ser logradas mediante transgénesis;
4. incrementar la variabilidad genética.
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Nuevas técnicas de mejoramiento
Están en rápida y permanente evolución.
Una parte importante de las N.T.M dan como resultado plantas que no contienen ninguna secuencia transgénica y por lo tanto no es posible diferenciarlas de los obtenidas por técnicas de mejoramiento convencionales.
Todas las técnicas están siendo utilizadas por diversas compañías y los productos derivados de las mismas comenzarán a llegar al mercado antes de 2 años, en el caso que estás técnicas no den como resultado un organismo que sea considerado un OGM
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Las compañías e institutos de investigación con base en la UE están jugando el rol más prominente para el desarrollo de las N.T.M. Existe una general percepción que esta será la vía de entrada comercial de la “nueva genética”.
Sin embargo, las compañías e institutos de investigación de US son más activos en el patentamiento de procedimientos relacionados con las N.T.M.
Nuevas técnicas de mejoramiento
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Nuevas técnicas de mejoramiento
Las N.T.M plantean la necesidad de un profundo ejercicio de armonización de la biotecnología, con aspectos regulatorios y de propiedad intelectual.
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Muchas gracias