post-transgÉnesis nuevas técnicas de mejoramiento dr. ing.agr. miguel rapela asociación...

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

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

• 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

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)


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


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

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

¿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?

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

Evolución en el tiempo de publicaciones sobre algunas de las nuevas técnicas en mejoramiento

No d

e p

ub

licacio

nes c

ien

tífi

cas

Distribución de las publicaciones

Source: Joint Research Centre, Institute for Prospective Technological Studies

Otros países11%

Asia

11%

USA32%

UE46%

Evolución en el tiempo de las patentes sobre algunas de las nuevas técnicas en mejoramiento


No d

e p

ate

nte

s

Distribución de las patentes


Otros países

9%

USA65%

UE26%

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.

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

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

Cisgénesis

Todos los genes de todos los organismos

TRANSGÉNESIS

Especies relacionadas

Nueva Variedad

Modificación genética por Cisgénesis

Mejoramiento convencional

Nueva Variedad

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

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

BIOTECNOLOGIALEGISLACIÓN P.I. REGULACIONES

Desarrollo Armónico

BIOTECNOLOGIA

LEGISLACIÓN P.I.

REGULACIONES

Desarrollo no Armónico

Desarrollo no Armónico

BIOTECNOLOGIA

REGULACIONESLEGISLACIÓN P.I.

Desarrollo Armónico

BIOTECNOLOGIA

REGULACIONES

LEGISLACIÓN P.I.


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.


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

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.



Las N.T.M plantean la necesidad de un profundo ejercicio de armonización de la biotecnología, con aspectos regulatorios y de propiedad intelectual.

Muchas gracias

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