Generalidades sobre la tecnologia transgenica, ventajas de la tecnologia, como se construye, situación de los OGM en el 2004, investigaciones en Colombia.

3. El uso de tecnologías basadas en sistemas
de organismos vivos para desarrollar
procesos y productos comerciales
Ejemplos
ADN RECOMBINANTE
TRANSFERENCIA DE
GENES

4. El uso de tecnologías basadas en sistemas
de organismos vivos para desarrollar
procesos y productos comerciales
Ejemplos
CULTIVO DE CELULAS
Y TEJIDOS
REGENERACIÓN DE
PLANTAS

5. BIOLOGIA CELULAR
BIOLOGÍA MOLECULAR

6. BIOQUIMICA
INMUNOLOGIA

7. INDUSTRIAL
MEDICINA

8. SECTOR AMBIENTAL
AGRICOLA

9. EN EL MEJORAMIENTO CLÁSICO

10. Volúmenes con alta estabilidad
Acelera el desarrollo de productos mejorados
Sistemas de Inmersión. Temporal

11. Transformación genética
Fenotipos mejorados

12. Saneamiento de variedades
Termoterapia - Quimioterapia
Plantas libres de enfermedades
Dignóstico

13. Saneamiento de variedades
Termoterapia - Quimioterapia
Microscopia electrócnica
Cultivo de meristemos
Dignóstico Elisa
Electroforesis

14. Conservación in vitro
Crioconservación de germoplasma

15. Variantes genéticas sobreproductoras
Producción de biomasa en gran escala

16. CONSIDERABLE AHORRO
DE ESPACIO

17. ACORTAMIENTO DEL
CICLO DE MEJORA

18. EVITA LA COMPETENCIA
CON OTROS
MICROORGANISMOS

19. Semilla Certificada
En cualquier época del año
Almacenamiento en pequeños espacios
Siembras escalonadas en producción
PRODUCCION DE
MICROTUBERCULOS

20. ACEPTACION DEL PRODUCTO?
DESINFORMACIÓN...

22. Son plantas a las que
se le han insertado en
su material genético
uno o más genes de
una planta u organismo
diferente, o un gen (o
genes) que han sido
alterado(s) o genes
especialmente
ensamblado(s).

23. La información
genética está
almacenada en
el ADN

24. OGM
GM
TRANSGÉNICOS
PRODUCTOS
BIOTECNOLÓGICOS

25. RASGOS GENES
Resistencia a los hongos. -Gen de la glucanasa.
-Gen de la quitinasa
-Gen de la osmitina
Resistencia a las bacterias. -Gen de la cecropina.
-Gen lisozima
Resistencia a los insectos. -Genes de la toxina Bt.
Cry III para la resistencia a coleópteros.
Cry I para la resistencia a lepidópteros.
Resistencia a herbicidas -Gen para la resistencia al Basta

26. RASGOS GENES
Resistencia a virus -Genes de la proteína de la cubierta viral.
-Genes de la replicasa.
-Genes de la proteína de la cubierta viral
de versiones modificadas no traducibles.
Resistencia a las tensiones -Gen para conferir tolerancia a la sequía.
-Gen para conferir tolerancia al
congelamiento.
Alteración del contenido del -Genes de alto contenido de almidón
almidón
Genes anti maltratos -Supresión de la polifenol oxidasa.
-Remoción de tirosina

27. Laboratorio Ensayos de Campo Mercado
• Tomate
Flavr Savr®
• Resistencia
virus
• Plantas Bt
• Maduracion
Tardia

28. Secuencia de interés

29. Células recipientes del
genotipo deseado

30. Colocar el DNA en el
núcleo deseado

31. El DNA se integra y
expresa

32. Distribuir la característica en el
germoplasma

33. El ADN debe ser
introducido
en forma de
Vector de construcciones
Transformación génicas

34. Enzima de
restricción
Sitio 1

35. Enzima de
restricción
Sitio 1
Promotor 1

36. Enzima de
restricción
Sitio 1
Promotor 1
Gen de interés

37. Enzima de
restricción
Sitio 1
Promotor 1
Gen de interés
Terminador 1

38. Enzima de
restricción
Sitio 1
Promotor 1
Gen de interés
Terminador 1
Promotor 2

39. Enzima de
restricción
Sitio 1
Promotor 1
Gen de interés
Gen Terminador 1
marcador
de Selección Promotor 2

40. Enzima de
restricción
Sitio 1
Promotor 1
Gen de interés
Terminador 2
Gen Terminador 1
marcador
de Selección Promotor 2

41. Enzima de
restricción
Sitio 1
Promotor 1
Enzima de
restricción Gen de interés
Sitio 2
Terminador 2
Gen Terminador 1
marcador
de Selección Promotor 2

42. Enzima de
restricción
Marcador Sitio 1
Bacterial
Promotor 1
Seleccionador
Enzima de
restricción Gen de interés
Sitio 1
Terminador 2
Gen Terminador 1
marcador
de Selección Promotor 2

43. Origen de replicación
Bacterial Enzima de
restricción
Marcador Sitio 1
Bacterial
Promotor 1
Seleccionador
Enzima de
restricción Gen de interés
Sitio 1
Terminador 2
Gen Terminador 1
marcador
de Selección Promotor 2

44. Esporas de una bacteria del suelo
Bacillus thuringiensis (Bt) – Proteina Cristalina (Cry)
Intestino del Insecto: Cry libera una toxina,
generando poros en la pared intestinal
Secuencia que No requerida para
codifica la Toxina activar la toxina

45. Adicionar segmentos
Controlar la expresión del gen
Controla cuando, donde y
cuanto del producto génico
PROMOTOR se produce

46. Adicionar segmentos
Controlar la expresión del gen
Marca el final del ARN
SECUENCIA
TERMINADORA

47. Adicionar el marcador
AGENTE DE GEN Bt
SELECCIÓN

48. RESISTENCIA ANTIBIOTICOS
 Kanamicina [neomicina fosfotransferasa]
 Higromicina [higromicina fosfotransferasa]
 Gentamicina [gentamicina acetiltransferasa]

49. RESISTENCIA HERBICIDAS
 BIALAFOS ( Gen Bar)
SELECCIÓN POSITIVA
 FMI ( Fosfomanosa
isomerasa)

50. RESISTENCIA HERBICIDAS
Aislado de Streptomyces
hygroscopicus  BIALAFOS ( Gen Bar)
SELECCIÓNfosfinotricina
Acetila la POSITIVA

51. RESISTENCIA HERBICIDAS Para que las células
sobrevivan deben
incorporar esta enzima
SELECCIÓN POSITIVA con
Medios de cultivo
Manosa 6-fosfato
 FMI ( Fosfomanosa
como fuente de C.
isomerasa)

52. Depende de la especie
CALLOS
Tejidos de plantas
usados para
EMBRIONES transformación
INMADUROS
HOJAS

53. BACTERIAS
Métodos de
Transformación
Agrobacterium tumefaciens
Agrobacterium rhizogenes

54. Agrobacterium tumefaciens
Inserta parte de su ADN
en células vegetales
Plásmido Ti
Se sustituyen los genes
inductores de tumores
por los genes de
interés

55. Agrobacterium tumefaciens
Genes vir
Plásmido
Ti
Cromosoma
Bacteriano
ADN - T

56. Agrobacterium tumefaciens

57. BIOBALISTICA
Introducción forzosa
a través de la pared
vegetal
Dispositivos que logran acelerar
pequeñas partículas a grandes
velocidades y proyectarlas sobre células.

58. BIOBALISTICA
Micropartículas
recubiertas de
ADN

59. OTROS
ELECTROPORACIÓN
MACROINYECCIÓN
MICROINYECCIÓN
FUSIÓN DE
PROTOPLASTOS

60. METODOLOGIAS
DE EVALUACIÓN
PCR
WESTERN BLOT
ELISA

61. Células de trigo
en suspension
Callos de
soya
Callos :
proliferación
masiva de células

62. ALGODON
MAIZ
SOYA

64. Seguridad de productos
Aprobacion de regulación
Etiquetado de productos
Aspectos éticos
Aceptacion del consumidor

67. Composición
genética ?
Bioseguridad
Sobre los Efectos
colaterales
en general?
transgénicos salud ?
Riesgos
ambientales?

68. CIENTIFICOS

70. Son plantas a las que
se le han insertado en
su material genético
uno o más genes de
una planta u organismo
diferente, o un gen (o
genes) que han sido
alterado(s) o genes
especialmente
ensamblado(s).

71. La información
genética está
almacenada en
el ADN

72. OGM
GM
TRANSGÉNICOS
PRODUCTOS
BIOTECNOLÓGICOS

73. RASGOS GENES
Resistencia a los hongos. -Gen de la glucanasa.
-Gen de la quitinasa
-Gen de la osmitina
Resistencia a las bacterias. -Gen de la cecropina.
-Gen lisozima
Resistencia a los insectos. -Genes de la toxina Bt.
Cry III para la resistencia a coleópteros.
Cry I para la resistencia a lepidópteros.
Resistencia a herbicidas -Gen para la resistencia al Basta

74. RASGOS GENES
Resistencia a virus -Genes de la proteína de la cubierta viral.
-Genes de la replicasa.
-Genes de la proteína de la cubierta viral
de versiones modificadas no traducibles.
Resistencia a las tensiones -Gen para conferir tolerancia a la sequía.
-Gen para conferir tolerancia al
congelamiento.
Alteración del contenido del -Genes de alto contenido de almidón
almidón
Genes anti maltratos -Supresión de la polifenol oxidasa.
-Remoción de tirosina

75. Laboratorio Ensayos de Campo Mercado
• Tomate
Flavr Savr®
• Resistencia
virus
• Plantas Bt
• Maduracion
Tardia

78. U.S.A.
Argentina
China Brasil
Paraguay
India
Canada.

79. 25.2 ‘
ha – 13%
2006 -- SUPERFICIE GLOBAL CULTIVADA (102 ’ HA )

83. Situación mundial de los cultivos GM en 2008
ISAAA
Megapaíses biotecnológicos
50 mil hectáreas (123,553 acres) en adelante
Millión Hectáreas Millión Acres
USA 62.5 154.4
Argentina* 21.0 51.9
Brasil* 15.8 39.0
India* 7.6 18.8
Canadá 7.6 18.8
China* 3.8 9.4
Paraguay* 2.7 6.7
Suráfrica* 1.8 4.4
Uruguay* 0.7 1.7
Bolivia* 0.6 1.5
Filipinas* 0.4 1.0
Australia 0.2 0.5
Mexico* 0.1 0.2
Crecimiento respecto 25 países han adoptado los cultivos España 0.1 0.2
al 2007 biotecnológicos
Menos de 50 mil hectáreas
En el 2008, el área global de los Chile* Repúblioa Checa Polonia
cultivos GM fue de 125 millones de Colombia* Rumania Eslovaquia
9.4% hectáreas, un crecimiento de 9.4% Honduras Portugal Egipto*
respecto al 2007 (equivalente a 10.7 Burkina Faso Alemania
millones de hectáreas)
Fuente: Clive James, 2009. * Países en vías de desarrollo

85. Genes de resistencia a la
Broca
Con que se cuenta
• Genes de Quitinasas
• 1 gen endoquitinasa
• 1 gen de quitobiosidasa
• Aislado de Streptomyces albidoflavus

86. OTROS
Se determino actividad de estos genes
en dietas artificiales contra
Hypothenemus hampei (La broca del café)
Trichoplusia ni (Falso medidor)
Bemisia argentifolli ( Mosca blanca)
Myzus persicae (Pulgon verde de la papa)
Heliothis virescens (Gusano bellotero del algodonero)

87. VIRUS DEL
SÍNDROME DE
LA HOJA
AMARILLA EN
CAÑA DE 40,000X
AZÚCAR

88. Transformación genética de caña de azúcar
mediante la técnica de bombardeo de
partículas
CENICAÑA CIAT Univ. de Texas A & M

89. Grupo de Biotecnología Vegetal
Corporación para Investigaciones Biológicas
CIB
Convenio CIB -
UNALMED

90. • Mediante ingeniería
genética se quiere
desarrollar
variedades de papa
Tubérculos Prueba
colombianas histoquímica
afectados
resistentes al ataque
de las polillas.
• La producción de
esta papa reduciría Diferencias,
Tecia DNA de plantas
las enormes pérdidas solanivora resultado de la transformadas
de producción y transformación
aliviaría el impacto
ambiental causado
por la acumulación
de fungicidas.

91. PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN
TERMINADOS
NOMBRE DE LA INVESTIGADOR ENTIDAD (ES)
INVESTIGACION PRINCIPAL FINANCIERA (S)
Producción de material GA Góngora Fondo de apoyo a la
transformado de Pasiflora edulis Investigación - Pontificia
para evaluación de la expresión Universidad Javeriana,-
de transgenes en campo 2000-2001
Preservación in vitro y GA Góngora Colciencias – Javeriana.
caracterización molecular de 1998 Pontificia
Passiflora (II Etapa) Universidad -2000
Evaluación de algunas A Forero Colciencias-Pontificia
condiciones para la Universidad Javeriana,-
transformación genética de la 1997-1999
curuba de Castilla (Pasiflora
mollissima H.B.K. Bailey) usando
Agrobacetrium tumefaciens

92. Instituto de Biología
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Universidad de Antioquia
-Transformación genética de Stevia rebaudiana
- Transformación genética de Heliconia stricta
PROYECTOS EN PREPARACIÓN:
-Transformación genética de banano
- Transformación genética de Hevea brasiliensis

93. Grupo de Ingeniería Genética de
Plantas
Departamento de Biología – Facultad de Ciencias
Universidad Nacional de Colombia

94. OBJETIVO GENERAL
• Introducir en el genoma de la papa criolla
(Solanum phureja) variedad Yema de
Huevo Clon 1, un gen que codifica para un
inhibidor de proteasas (mirl 2) derivado del
Pomelo que puede inducir resistencia a
insectos

95. UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
SEDE PALMIRA
Programa de investigación:
MEJORAMIENTO GENETICO,
AGRONOMIA Y PRODUCCION
DE SEMILLAS DE HORTALIZAS

96. TUBERCULO
MORFOLOGIA
Redondeados
Desuniformes
Ojos medianos y profundos
Pulpa amarilla oscura
40 por planta
Piel lisa de color arena
Epidermis delgada Protección contra daños
mecánicos
Regula la V. de Intercambio gaseoso
( o pérdida de agua)

98. La transformación genética de Solanum
phureja con una construcción
antisentido de la ruta de síntesis de
giberelinas alarga la latencia postcosecha
de los tubérculos.

99. Desarrollar un protocolo para la transformación
genética de Solanum phureja
mediante Agrobacterium tumefaciens
Evaluar la expresión de transgénesis en
vitroplantas de Solanum phureja

100. Tallos cultivados x 1-2 meses
(MS) / T. : 20 C. / 18 h
Solanum phureja (Clon 1) Microtubérculos
(Discutible la estabilidad)
Brotes del tubérculo Propagación por cortes nodales
(MS) / T. : 20 C. / 16 h
x 4 semanas se multiplican
Medio inductor de tubérculos
(MS) / T. : 14 C. / sin luz
6-8 semanas aparecen

101. IMPACTO ESPERADO
Rebajar los costos en el manejo postcosecha
de la papa criolla.
Aumentar la rentabilidad en la multiplicación
de semilla de papa criolla certificada.
Mejorar la calidad para almacenamiento de la
papa criolla variedad yema de huevo
Posicionar la papa criolla en los mercados internacionales
como un producto exótico de exportación.

102. El gen constructor utilizado es un ihibidor de
la síntesis de GIBERELINAS donado
Por la Dra. Salome Pratt,
del Instituto CSIC en Madrid España.

103. La cepa de Agrobacterium será la
LBA4404 de alta eficiencia.
Donación del Instituto de Investigaciones
Geneticas – Bioplantas - UNICA

104. Desarrollo de un protocolo para la transformación
genética de S. phureja mediante
Agrobacterium tumefaciens
Preparación de los explantes para la transformación
genética
Definición de la concentración de agente de selección
a utilizar
Preparación de Agrobacterium para la transformación

105. Desarrollo de un protocolo para la transformación
genética de S. phureja mediante
Agrobacterium tumefaciens
Evaluación del efecto de la densidad de Agrobacterium
Evaluación del efecto de co-cultivo
Definición de la concentración de antibiótico para
controlar el crecimiento de Agrobacterium

106. Desarrollo de un protocolo para la transformación
genética de S. phureja mediante
Agrobacterium tumefaciens
Comprobación de la transformación por PCR