la biotecnología de los organismos genéticamente modificados · ogms de 3era generación...
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La Biotecnología de los Organismos Genéticamente Modificados
Natalhie B. Campos Reales, Ph.D Comisión Intersecretarial de Bioseguridad de los Organismos Genéticamente Modificados, Secretaría Ejecutiva
Día de Puertas Abiertas de la Secretaría Ejecutiva de la CIBIOGEM, Cuarta Edición Ciudad de México, DF • 11 de septiembre de 2013
Según el Convenio sobre Diversidad Biológica:
Biotecnología puede definirse como "toda aplicación tecnológica que
utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos".
Industria Alimentaria
Medicina y Farmacéutica
Aplicaciones Diagnósticas
Biotecnología Ambiental
Tratamiento de aguas y biorremediación
Biocombustibles Biofertilizantes
Agrobiotecnología
Mejora de cultivos y selección de
nuevas variedades.
Ingeniería Genética
Aprovechando el conocimiento
en Biología Molecular.
BIOTECNOLOGÍA
(CBD, 1992)
El Protocolo de Cartagena sobre Seguridad de la Biotecnología del Convenio sobre la Diversidad
Biológica (2000) define a la biotecnología moderna como la aplicación de: a) Técnicas in vitro de ácido nucléico, incluidos el ácido
desoxirribonucleico (ADN)recombinante y la inyección directa de ácido 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 reproducción o de la recombinación y que no son técnicas utilizadas en la reproducción y selección tradicional.
BIOTECNOLOGÍA MODERNA
(PCB, 2000)
Ciencias Genómicas e Información
Biológica
Respeto y Sustentabilidad del Medio Ambiente y la Biodiversidad
Innovación Tecnológica
Acceso y potenciamiento de
la biodiversidad nacional
Biotecnología Agroecológica en
el campo mexicano
Adaptación. Academia Mexicana de Ciencias (2010) http://www.amc.unam.mx/biotecnologia/comite/tendencias.htm
Provisión de Alimentos Productos y/o materias primas para la industria
Desarrollo de nueva industria soportada en tecnología biológica más limpia
Nuevos Bioprocesos y otras aplicaciones con potencial tecnológico
Metagenómica, Caracterización, Biocatálisis
e Ingeniería Celular
Clasificación Comparación Diagnóstico Certificación
Caracterización de agentes patógenos, susceptibilidad, rutas metabólicas y genómica funcional
Elección de Planta Madre – Explantes
Excisión de Tejido Vegetal
Adaptación Aséptica al sustrato
Multiplicación in vitro
Enraizamiento in vitro
Adaptación al suelo y siembra
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...
Desarrollar una variedad mejorada a través de este tipo de estrategia es un proceso que puede llevar de entre 7 a 9 años.
Selección
Empírica El Análisis de Marcadores Genéticos permite identificar rápidamente
la presencia de aquellas características que son deseables a
seleccionar, facilitando su búsqueda y acelerando el proceso.
Caracteres
Asociados
OGM/OVM: Cualquier organismo vivo que posea una combinación nueva de material genético que se haya obtenido mediante la aplicación de la biotecnología moderna.
Métodos de Transformación Genética Convencional
Transformación mediada por Agrobacterium sp. Transformación por Biobalística
Schell, Chilton, Van Montagu, Fraley, y Horsch, 1983. Sanford, 1986.
2. 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.
1. Se identifican 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
Resistencia a plagas
T-DNA
G A T G A C T A C T
Las semillas maduras se usan como material inicial, y se ponen en contacto con el Agrobacterium
Las plantitas que germinen se hacen crecer en medios artificiales para regenerar sus tejidos vegetales
en el laboratorio y éstos se seleccionan para obtener las características deseadas.
Enraizado Las plantas transgénicas crecen hasta madurar
1) 2)
3) 4)
Adaptado de Wang et. al., Iowa State University (2009)
Métodos de Transformación
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 se propagan, se seleccionan, y se hacen crecer hasta formar una nueva plántula.
C) El DNA externo penetra el genoma de las células, y
De esta forma el ADN se incorpora al genoma de la planta que ahora es transgénica pues contiene la secuencia externa de DNA que codifica para las nuevas características.
Métodos de Transformación
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.
Adopción de Cultivos GM a nivel mundial
En el continente americano se localizan cuatro de los cinco Países con mayor producción
de cultivos biotecnológicos: Estados Unidos, Brasil, Argentina y Canadá. En 2011, México
cultivó un total de 200,000 has entre algodón, soya, trigo y maíz GM.
Global status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2012 (ISAAA, 2012)
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
Desarrollar una nueva variedad por transformación genética puede tomar de 2 a 4 años.
Las variedades GM están sujetas a estrictos procesos de regulación que tienen por objeto garantizar la seguridad de su uso.
En México los OGMs se regulan a través de la Ley de Bioseguridad de los Organismos Genéticamente Modificados (LBOGM, 2005), en concordancia con las disposiciones del Protocolo de Cartagena sobre seguridad de la biotecnología.
Acercamiento a la Bioseguridad y a la Biotecnología
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…
PRODUCCIÓN, ESCALAMIENTO Y/O COMERCIALIZACIÓN DEL
PRODUCTO
PRUEBAS DE FACTIBILIDAD DE USO DE LA TECNOLOGÍA
PRUEBAS DE CONCEPTO EN LABORATORIO
En México el proceso regulatorio acompaña cada etapa del desarrollo de acuerdo a consideraciones “caso por caso” y “paso por paso” en función del tipo de OGM, tipo de aplicación y grado de madurez de la tecnología.
Regulación para utilización confinada con fines de
enseñanza e investigación (SAGARPA, SEMARNAT).
Regulación sobre permisos de liberación al ambiente. (SAGARPA, SEMARNAT).
Autorización de la comercialización o de la importación de productos GM (SALUD)
Evaluación del
producto/tecnología
desarrollado
Implementación y
evaluación de su posible
uso Comercial
Investigación y
Desarrollo
Pro
ceso
Re
gula
tori
o*
Acercamiento a la Bioseguridad y a la Biotecnología
Dra. Natalhie B. Campos-Reales Pineda Comisión Intersecretarial de Bioseguridad de los Organismos Genéticamente Modificados, Secretaría Ejecutiva
@CIBIOGEM
CIBIOGEM Mexico
Email: [email protected]
Muchas Gracias!