Transgenicos

1. Incrementos relativos de 1940 a 2000
mediante la utilización de programas de mejora
(selección) en especies animales y vegetales
SELECCIÓN DE
REPRODUCTORES
-Desde hace mucho tiempo
utilizada en animales
“terrestres” y vegetales; -
Incrementos espectaculares:
Nº huevos por gallina: 2,6%
anual ( de 165 a 235 en 20
años)
Lana de oveja: 11% anual
Litros de leche en vacuno: 2%
relativamente nueva en
acuicultura.
Agua dulce
marinos
Mazorca de maíz
primitivo (2000 a.C.)
«Cueva de los
murciélagos» de Méjico
en comparación con una
de maíz híbrido obtenido
por mejora genética
(Mangelsdorf. 1950.
Scientific American)
-Selección asistida por
marcadores moleculares
-Manipulación cromosómica
-Biotecnología

2. Un transgénico (u Organismo Modificado Genéticamente, OMG): organismo al que
se le incluye en su genoma gene/s de su misma u otra especie
Los genes deben llevar su propio promotor para garantizar su expresión y el lugar
específico de ella.
Para conocer que células han sido
modificadas (transformadas) se suele
agregar un gen marcador selectivo.
(GPF-geen fluorescence protein-
resistencia a antibióticos,..)
DISEÑO DE GENES PARA LA TRANSFERENCIA
(PLÁSMIDOS VECTORES)
Planta de
tabaco
con el GFP
Factor IX
(hemofilia B
Humano)
Promotor de la
b-lactoglobin de
oveja( expresión
en glándula mamaria)

3. MÉTODOS
Modificación de
células madre
Clonación

4. MICRO INYECCIÓN
Inyectar un huevo fertilizado (esperma)
con moléculas del ADN vector
óvulo
Inyección del
vector
Individuo “heterocigoto”.Por cruzamientos se obtendrán homocigotos transgénicos

5. cubrir pequeñas partículas de
tungsteno (1 micrón) con el plásmido
plásmido micropartículas
percutor
Cartucho de polvora
Proyec
til
válvula
Micropartículas
Callos,
células
hembriones,
…
TRANSFORMACIÓN POR ACELERADOR DE PARTÍCULAS
(Bombardeo-Gene Gun)
Disparar
las partículas
sobre los
tejidos.

6. Introducción en
un embrión en
desarrollo
Nacimiento de
quimeras.
cruzamientos
No transgénico
UTILIZACIÓN DE CÉLULAS MADRE
Modificación de
células madre
100% transgénico

7. UTILIZACIÓN DE LA CLONACIÓN
descendiente
100%
transgénico
Células modificadas Introducción
del núcleo
de las células
modificadas
en un óvulo
anucleoado
Estimulación “in vitro”
del desarrollo del óvulo
implantación en
madre

8. ADN T
Genes vir

9. Se infectan hojas con
la bacteria
Se fragmenta la hoja y se transfiera
a placas de cultivo
Medio de cultivo con
hormonas del
crecimiento y
kanamicina
Gen Bt
Gen Kan-R
Gen Bt
terminadores
Ti recombinante
Plásmido Ti
sin T-DNA
Plantas en crecimiento
portadoras de los genes Bt y
Kan-R
PLASMIDO RI (Agrobacterium ryzobium) produce multiples raices

10. País Cultivo
USA Soja, maiz,algodón,canola
Argentina Soja maiz,algodón
Canada soja, maiz,canola
China algodón
Sudafri maiz,algodón
Australi algodón
Mexico algodón
Bulgaria maiz
Rumania soja, patata
España maiz
Alemania maiz
Francia maiz
Uruguay maiz
ESPECIESVEGETALES
TRANSGÉNICAS
-resistencia a plagas de insectos
-resistencia a herbicidas
-fijación N en no leguminosas
-aumento valor nutritivo
-maduración controlada

12. ALGUNOS TIPOS DE PLANTAS TRANSGENICAS COMERCIALIZADAS
RESISTENCIA (Bt) A INSECTOS
Origen Genes Tóxico para
Bacillus Cry(A)a,b y c, Cry1B y D, CryA1C Ledidópteros
thuringiensis. CryII, CryV Lepidópteros y coleopteros
CryIII Coleoóteros
CryIV Dípteros
Efectos de la infestación por insectos en copos
de algodón Bt (derecha) y no Bt (izquierda).
Fuente: USDA
Maíz híbrido Bt (izquierda) y un híbrido sensible al
barrenador europeo del maíz (derecha). (Monsanto)
Patatas y tomates
transgenicos (Bt)

13. SS SS SS RS SS SS
SS SS
SS RS SS SS
SS SS
SS RS SS SS
Susceptibilidad y Resistencia
La mayoría de las larvas
son homocigotas para el
gen de la sensibilidad
(SS) y no se
desarrollaran en maiz
transgénico. Sin
embargo un % de ellas
serán heterocigotas
(RS) para el gen de la
resistencia e infectarán
y se desarrollarán en el
maiz transgénico
RS
RS
RS SS RR
Maiz Bt sin “refugio”
RS

14. SS SS SS
SS SS RS
SS SS
SS SS SS
RS
RS
SS
Cruzamiento más
probable de RS
RS SS
SS
RS
No RRs
Maiz Bt Maiz no-Bt (Refugio)

15. Tolerancia a Glifosato
Objetivo: Transformar plantas sensibles en
altamente tolerantes, para su aplicación directa
5-enolpiruvil-sikimato-3fosfato sintetasa
Glifosato (Roud up) Tabaco, algodón
Glifosinato (Basta) Maíz, Soja
-plantas con gen ESPS
mutante que produce enzima
herbicida resistente
Otras posibilidades:
-introducir gen capaz de
degradar herbicida
(fosfonotricina acteil
transferasa (gen bar de
Striptomyces hygroscopicus)
inhibe acción de glufosinato
que a su vez inhibe síntesis
de glutamina)
-amplificar expresión del gen
normal.
TOLERANCIA A HERBICIDAS

16. ALGUNOS TIPOS DE PLANTAS TRANSGENICAS COMERCIALIZADAS
TOLERANCIA A HERBICIDAS
Origen Genes Tolerancia a
Agrobacterium sp cepa CP4 CP4 EPSPS glifosato
Streptomyces hygroscopius Bar PPT (Phosphinothricin)
Bt + HERBICIDAS
soja infestada por malezas
(izquierda)
y soja Roundup Ready®
(Monsanto)

18. RESISTENCIA A LAS HELADAS
Proteína codificada por pez antártico Zoarces americanus que impide congelación
de su plasma

19. La maduración del tomate se produce por un proceso
en el que se genera etileno y, en respuesta, se
produce una enzima (poligalacturonasa) que es la
responsable del ablandamiento progresivo de la piel del
tomate.
La empresa Calgene han producido un tomate
patentado, FlavrSavr™,en el que se ha introducido un
gen que codifica una copia antisentido de esta enzima,
así reducen en un 90% su acción, ya que el efecto de
la copia antisentido es anularla:
otra alternativa: inhibir la producción de etileno, por lo que la enzima no se
sintetizará como reacción al etileno. Esto permite poder decidir cuándo
queremos que maduren los tomates, suministrándoles etileno externamente.
Se produce una unión
llave-cerradura
entre la enzima y su
copia antisentido,
inutilizando ambas,

20. Arboles
Alamo, eucalipto, abeto, frutales
-resistencia insectos
-resistencia herbicidas
-menos lignina
!!!!Tabaco sin nicotina!!!!!
Resistencia a
enfermedades
calidad de las uvas para
vino y de mesa
Te y café
-Maduración simultánea de los granos
-!!descafeinados!! en forma natural

21. Variedades transgénicas de petunia con
modificaciones en el color y la
distribución de la pigmentación en las
flores (Jorgensen, 1955. Science, 268)

22. TRANSGÉNICOS: la otra forma de mejorar
fecundación
Introducción del ADN foráneo
opAFP GHcDNA opAFP3’
Elección de mosaicos
en línea germinal
Salmón patentado “Adquadventage”
h. crecimiento+ p. anticongelante
Especie Gen introducido Efecto deseado y comentarios País
S.Atlántico
AFP
AFP Salmón GH
Tolerancia a bajas temperaturas
Crecimiento potenciado y eficiencia en
función del alimento
USA,
Canadá
Salmón plateado
(Coho)
GH + AFP de salmón
real
Después de 1 año, aumento del
crecimiento de entre 10 y 30 veces
Canadá
Tilapia AFP Salmón GH
Crecimiento potenciado y eficiencia en
función del alimento; herencia estable
Canadá,
U.K.
Tilapia GH de tilapia +Crecimiento y herencia estable Cuba
Salmón
lisosoma arco iris y
gen pleurocidina de
lenguado
Resistencia a enfermedades, aún en etapa
de desarrollo
USA,
Canadá
Róbalo listado
(Striped Bass)
Genes provenientes
de insectos
Resistencia a las enfermedades, primeras
etapas de investigación
USA
Siluro o Coto
punteado
GH
Potenciación del crecimiento del 33% en
condiciones de cría piscícola
USA
Carpa
GH de salmón y
humanos
Potenciación del crecimiento del 150% en
condiciones de cría piscícola; mayor
resistencia a las enfermedades; tolerancia
a bajos niveles de oxígeno
China,
USA
Oreja de mar
GH de salmón
plateado + varios
promotores
Crecimiento potenciado USA
Ostras
GH de salmón
plateado + varios
promotores
Crecimiento potenciado USA