¿qué son los organismos genéticamente modificados (ogms)? · agrobacterium sp. schell, chilton,...
TRANSCRIPT
¿Qué son los organismos
genéticamente modificados
(OGMs)?
VI Día de Puertas AbiertasSeptiembre 11 de 2015
Dra. Laura Esther Tovar Castillo
DNA, RNA Y PROTEÍNAS
Conceptos
Célula
Acido Desoxiribonucléico
DNA:
4 nucleótidos: Adenina (A), Timina (T), Guanina (G) y Citosina (C)
Dos cadenas apareadas por puentes de hidrógeno entre A/T, y G/C= Estructura CLASICA del DNA
Las bases FORMAN UN CODIGO
Acido Ribonucléico
RNA
Sintetizado a partir de DNA a través de una Polimerasa de RNA
4 ribonucleótidos: Adenina (A), Uracilo (U), Guanina (G) y Citosina (C)
Nucleótidos unidos forman unahebra
Molécula de una sola cadena
Es una copia de las bases y llevan El CODIGO
Proteínas
Proteínas:
Cadenas largas de aminoácidos (al menos 20 residuos)
Generadas a partir de RNAm
Funciones biológicas: Enzimas
Toxinas
Transporte
Modificaciones post-traduccionales: Metilación
Fosforilación
GlicosilaciónResultado del CODIGO
¿Qué es un gene?
GENOMA: Material genético de un organismo.
Esta en TODAS las células
Gene:
Contiene la información de un organismo y es capaz pasar sus rasgos genéticos a la siguiente generación
Región del genoma que corresponde a una unidad hereditaria asociada a regiones reguladoras
Región transcribible que codifica para un producto difusible ya sea una proteína o un RNA
¿Cómo se expresa un gene?
DNA RNA Proteína
TraducciónTranscripción
Código para llegar a las
proteínas
DNA
RNAm
Promotor
Gene
Terminador
Transcripción
Expresión Genética:
Del DNA a la Proteína
Estructura General de un Gene
Traducción
Proteína
Los genes codifican para diferentes proteínas .
Quiero C EO M R algo
C EO S R
C EO C R
C RO R E R
Cambia el sentido de la oración!
Cambios en la secuencia genómica de una especie (mutaciones,
inserciones, deleciones y número de copia) se reflejan en las
características visibles (fenotipo) de los individuos que la conforman.
Estos polimorfismos permiten entender la variación genética entre individuos.
Identificar genes que confieran las características deseadas y se
integran al DNA en la bacteria, eventualmente éstas características
podrán ser transferidas a la planta…
Producción de Vitaminas
Tolerancia a sequía
Mejor absorción de
nutrientes
GA T G A CT A CT
Resistencia a plagas
Como se genera un OGM
Métodos de introducción
de DNA a una célula
Introducción de DNA exógeno a una célula
Transformación: introducción de DNA en bacterias
Transfección: introducción de DNA en plantas y animales
Transducción introducción de DNA mediante vectores virales
Electroporación
Por choque eléctrico, apertura de poros en membrana celular y se introduce DNA
Gene gun (biobalística)
Partículas de oro o tungsteno, recubiertas de DNA y disparadas a embriones o células jóvenes
Transformación con bacterias
Algunas bacterias pueden introducir DNA a plantas en proceso de infección
Utilizando esta estrategia, el (los) gen(es) deseado(s) se inserta(n) en el
Genoma de las células de la planta que han sido infectada con la bacteria
modificada.
Como se genera un OGM
Transformación mediada por Agrobacterium sp.
Schell, Chilton, Van Montagu, Fraley, y Horsch, 1983.
Planta
GM
A) Pequeñas partículas de oro o tungsteno se recubren del ADN que contiene las características deseadas.
B) Estas partículas se “disparan” a gran velocidad sobre las células a modificar.
D) Las células modificadas sepropagan, se seleccionan, y sehacen crecer hasta formar unanueva plántula.
C) El DNA externo penetra el genoma de las células, y
De esta forma el ADN se incorpora al genomade la planta que ahora esta genéticamentemodificada pues contiene la secuencia externade DNA que codifica para las nuevascaracterísticas.
Transformación por Biobalística
Sanford, 1986.
OVM: organismo vivo modificado (= OGM)
Cualquier organismo vivo que posea una
combinación nueva de material genético que
se haya obtenido mediante la aplicación de labiotecnología moderna*
Protocolo Cartagena, 2000; LBOGM 2005
Cultivos GM
El Protocolo de Cartagena sobre Seguridad de laBiotecnología del Convenio sobre la Diversidad
Biológica (2000) define a la biotecnologíamoderna como la aplicación de:
a)Técnicas in vitro de ácido nucléico, incluidos el ácidodesoxirribonucleico (ADN)recombinante y la inyección directa deácido nucléico en células u orgánulos, o
b) La fusión de células más allá de la familia taxonómica,
que superan las barreras fisiológicas naturales de la reproduccióno de la recombinación y que no son técnicas utilizadas en lareproducción y selección tradicional.
BIOTECNOLOGÍA MODERNA
(PCB, 2000)
Resis
tencia
a P
lagas
Tolerancia a herbicidas
OGMs de 1era Generación
Incremento de la Productividad debido al
mejoramiento de las características
agronómicas del cultivo.
OGMs de 2nda Generación
Tolerancia a condiciones adversas:
• Sequía
• Heladas
• Suelos salinos
OGMs de 3era Generación
Oleaginosas con contenidos grasos
de mejor calidad (Omega-3)
Vegetales (biofortificados) con mayor
contenido de aminoácidos esenciales,
minerales, vitaminas o modificados para
la mejor absorción de
nutrientes.
IRRM, 2009
CIAT, 2009
OGMs de 4ta Generación
Vacunas recombinantes
Peces de Ornato
Ganado para la Producción de leche maternizada
Modelos de investigación
Enviro-pig
Productos lácteos biofortificados
Peces de crecimiento rápido
Mosquitos modificados para controlar enfermedades de relevancia epidemiológica
OTROS TIPOS DE OGMs…
GRACIAS.
¿Preguntas?
• El hombre ha
seleccionado y
modificado a las plantas.
• Más de 10,000 años.
• Fomento del avance de
la Ciencia y Tecnología.
Muchas de las variedades agrícolas comestibles más comunes se generaron inicialmente a través de procesos de selección
humana favoreciendo las características deseables:
Variedades Agrícolas
Algunos resultados de años del trabajo de la humanidad...
Selección artificial
“La cruza del mejor con
el mejor esperando lo
mejor”
Ingeniería Genética
Reduce costos e
incrementa
rendimientos
La mutagénesis inducida se utiliza
desde mediados del siglo XX.
• Sustancias químicas o radiaciones.
• Cambios al AZAR.
• Diversas mejoras.
• Aprox. 3088 nuevas variedades
vegetales, 70% área de cultivo.
Cambios semejantes a los que ocurren
naturalmente de manera espontánea.
W. Murcott mandarin (left) and Tango (right).
Photo credit: T. Williams, UC Riverside.
No son considerados
Organismos Genéticamente Modificados (OGMs)
1. Endonucleasas Sitio Dirigidas (SDN) y Tecnología deDedos de Zinc2. Oligonucleotide Directed Mutagenesis (ODM)3. Cisgenesis/Intragenesis4. Metilación de DNA dirigida por RNA (RdDM)5.Reverse breeding & other "negative segregants"6. Agro-infiltracion7. Injerto sobre Patrón GM