Incrementos relativos de 1940 a 2000 mediante la utilización de programas de mejora (selección) en especies animales y vegetales SELECCIÓN DE REPRODUCTORES.

Presentación del tema: "Incrementos relativos de 1940 a 2000 mediante la utilización de programas de mejora (selección) en especies animales y vegetales SELECCIÓN DE REPRODUCTORES."— Transcripción de la presentación:

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 PaísCultivo USA Soja, maiz,algodón,canola ArgentinaSoja maiz,algodón Canada soja, maiz,canola China algodón Sudafrimaiz,algodón Australialgodón Mexico algodón Bulgariamaiz Rumaniasoja, patata España maiz Alemania maiz Francia maiz Uruguay maiz ESPECIES VEGETALES TRANSGÉNICAS -resistencia a plagas de insectos -resistencia a herbicidas -fijación N en no leguminosas -aumento valor nutritivo -maduración controlada

11

12 ALGUNOS TIPOS DE PLANTAS TRANSGENICAS COMERCIALIZADAS RESISTENCIA (Bt) A INSECTOS Origen GenesTóxico 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 RSSS RSSS RSSS 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 SS RR Maiz Bt sin “refugio” RS

14 SS RS SS RS SS Cruzamiento más probable de RS RSSS 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 GenesTolerancia a Agrobacterium sp cepa CP4CP4 EPSPSglifosato Streptomyces hygroscopiusBarPPT (Phosphinothricin) Bt + HERBICIDAS soja infestada por malezas (izquierda) y soja Roundup Ready® (Monsanto)

17

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 EspecieGen introducidoEfecto deseado y comentariosPaís 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 TilapiaAFP Salmón GH Crecimiento potenciado y eficiencia en función del alimento; herencia estable Canadá, U.K. TilapiaGH de tilapia +Crecimiento y herencia estableCuba 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 potenciadoUSA Ostras GH de salmón plateado + varios promotores Crecimiento potenciadoUSA

23