¿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