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Transcript

Biotecnología

EN LA

AGRICULTURA

CONSTRUCCIÓN GENÉTICA

¿QUÉ ES?

Explotación biotecnológica de las plantas que se centra en las técnicas de cultivo de tejidos vegetales para la producción de metabolitos secundarios, a partir de cultivos en masa y la utilización de técnicas de ADN recombinante.

¿QUÉ ES?

Son aquellos que fueron producidos a partir de un organismo modificado genéticamente mediante ingeniería genética. Dicho de otra forma, es aquel alimento obtenido de un organismo al cual le han incorporado genes de otro para producir una característica

deseada.

ORGANISMOS TRANSGÉNICOS

Plantas de cultivo modificadas genéticamente

PLANTAS

  • Son creadas de dos diferentes tipos de DNA de dos diferentes plantas, se aseguran que tengamos frutas y vegetales.

  • Contienen uno o más genes que han sido transferidos (transgenes) de otra planta no emparentada o de una especie diferente.

  • Las plantas de cultivo modificadas genéticamente pueden usarse para obtener productos novedosos.

  • Un producto novedoso se refiere a la presencia de una proteína o fenotipo que no formaba parte previamente de una especie.

Superación de la resistencia ambiental en los cultivos

RESISTENCIA AMBIENTAL

  • La modificación genética puede usarse para superar la resistencia ambiental con el fin de aumentar las producciones de los cultivos.

  • Los factores bióticos incluyen la competencia de las malas hierbas, la depredación por insectos y la infección por patógenos.

  • La resistencia al herbicida glifosato se ha introducido en cultivos como la soja como parte de una estrategia para reducir la competencia de las malas hierbas.

  • La toxina Bt es parte de una estrategia para reducir la depredación por insectos como el gusano de la raíz del maíz.
  • Las plagas dañan considerablemente las raíces no transgénicas, mientras que las raíces transgénicas apenas sufren daños, ya que tienen resistencia al gusano de la raíz porque expresan la toxina Bt.

  • Los factores abióticos que limitan el crecimiento de los cultivos incluyen las sequías, las heladas, los bajos niveles de nitrógeno en el suelo y la alta salinidad del suelo.

Componentes de la construcción genética

  • El gen objetivo está ligado a otras secuencias que controlan su expresión.

  • Se necesitan secuencias adicionales que controlan la expresión del gen.

  • Se deben agregar secuencias promotoras eucarióticas a la parte inicial de la construcción y secuencias terminadoras eucarióticas a la parte final.

  • La construcción contiene un segundo gen llamado secuencia de reconocimiento que permite a los ingenieros confirmar que se ha captado en el ADN del receptor y está siendo expresada.
  • Los genes marcadores se usan para indicar una captación satisfactoria.

  • Se añade un gen adicional que indique de alguna forma que se ha captado satisfactoriamente el gen objetivo.

  • Algunos genes marcadores se basan en la selección artificial: se les llama marcadores seleccionables.

  • Confiere resistencia a los antibióticos.

  • Las bacterias que han captado el gen marcador y el gen objetivo sobrevivirán a los antibióticos y podrán cultivarse por separado.

GENES MARCADORES

Uso del plásmido Ti como vector

APLICACIONES

  • El ADN recombinante es una molécula que ha sido manipulada de forma que contiene secuencias de dos o más fuentes.

  • Para crear un organismo transgénico, el ADN recombinante debe ser captado por la célula receptora.

  • Transformación: el gen se incorpora a un cromosoma o a un cloroplasto. Generalmente requiere el uso de un vector.

ADN Recombinante

Objetivos de la

Transformación genéticas

Métodos de la

Transformación genéticas

Marcos abiertos de lectura

VIRUS

COMESTIBLES

Las vacunas comestibles son aquellas vacunas de las partes comestibles de las plantas (tubérculos, frutos, hojas, etc.) modificados genéticamente (transgénicas) o infecatadas con un virus vegetal, con el fin de que produzcan componentes específicos (antígenos) de un patógeno (virus, bacteria, etc.) contra el cual se desea proteger a una persona o animal.

En biología, un virus es un agente

infeccioso microscópico acelular que solo

puede multiplicarse dentro de las células

de otros organismos.​ Los virus infectan a

todo tipo de organismos, desde animales,

hongos, plantas, hasta bacterias y arqueas.

Son pequeños pedazos de ácidos nucleicos.

Amilosa y Amilopectina

Producción de la papa “Amflora” (Solanum tuberosum) para industrias papeleras y de adhesivos.

Dicho gel se forma al calentarse y luego enfriarse una muestra de almidón, al ser malo para la producción de papel y adhesivos, se denomina un gel no deseado. Por lo que se cumple el siguiente proceso para su eliminación.

  • La papa tiene 2 genes, el ADN y el ARNm
  • Composición: Amilasa (20%) y Amilopectina (80%)

PAPAS MODIFICADAS

  • Eliminación de proteína.
  • Una sola proteína productora de la amilosa (gel)
  • Eliminación de gelatinocicidad.
  • Buena producción de papel y adhesivos.
  • Versión inversa de los genes. (Un gen con 4 cromosomas)
  • Más tiempo de duración en los productos.

La amilosa es el producto de la condensación de D-glucopiranosas por medio de enlaces glucosídicos, que establece largas cadenas lineales con 200-2500 unidades y pesos moleculares

La amilopectina es un polisacárido que se diferencia de la amilosa en que contiene ramificaciones que le dan una forma molecular parecida a la de un árbol

Conceptos

Evaluación de los riesgos de propagación de los transgenes a las

poblaciones silvestres

Evaluación de riesgos y beneficios asociados a la investigación científica: los científicos deben evaluar la posibilidad de que los genes de resistencia a los herbicidas puedan propagarse a las poblaciones silvestres.

EVALUACIÓN DE RIESSGOS

La creación de cultivos modificados genéticamente ayuda a que las plantas sean resistentes a los herbicidas.

Por ejemplo:

Si una planta que ya fue modificada genéticamente, al insertarle herbicida, esta va a resistir gracias al flujo genético.

Y si un picaflor ingiere el polen de una planta que ha sido modificada genéticamente y la pasa a un mala hierba, ésta va a adquirir las mismas características de resistencia de la planta modificada, esto será un problema para las personas que que cultivan, ya que no podrán matarla.

Para esto se necesita la creación de genes atenuadores, transformando así el ADN, lo cual solo pueden hacerlo del núcleo de la célula, para que los cloroplastos no puedan transferirse de una planta a otra y que no permita que se beneficie de su resistencia.

  • El flujo genético es la transferencia de alelos de genes de una población a otra.​ La migración hacia o desde una población puede ser responsable de importantes cambios en las frecuencias del acervo genético. (Intercambio de genes de una especie a otra)
  • Un herbicida es un producto fitosanitario utilizado para eliminar plantas indeseadas. Algunos actúan interfiriendo con el crecimiento de las malas hierbas y se basan frecuentemente en las hormonas de las plantas.
  • Genes atenuadores, son los que no permiten que otra planta adquiera las mismas características de resistencia que la planta que ha sido modificada genéticamente.

Evaluación del impacto ambiental de un cultivo modificado

genéticamente

Evaluación de datos sobre el impacto ambiental de la soja tolerante al glifosfato

EVALUACIÓN DEL IMPACTO AMBIENTAL

El cultivo de la soja transgénica se utiliza para la alimentación de la ganadería industrial, esta soja se ha estado cultivando con exageración porque sirve para la ganadería en grandes escalas.

El cultivo en exceso de la soja, acaba con los bosques, permitiendo el daño de la flora de los lugares de cultivo.

Esta actividad permite que se cambie la flora del lugar, solamente por la soja introducido por el hombre y modificada genéticamente para que sirva de mejora en la ganadería, que produzca mejor leche, etc.

Es un impacto de lo que causan los materiales modificados genéticamente, principalmente por le hecho de cambiar la flora y la fauna en ciertos lugares donde abusan del cultivo de la soja, que son plantas modificadas.

Continuación

Es un gran problema en el ambiente porque daña el equilibrio de nuestro planeta, ya que se apropian de lugares ajenos, destruyendo así las especies de plantas y también permitiendo las extinción de los animales que se alimentaban y dependían únicamente de este tipo de plantas.

BLASTn

Identificación de genes objetivo

La bioinformática desempeña un papel importante en la identificación de los genes objetivo.

IDENTIFICACIÓN DE GENES OBJETIVO

El gen objetivo es el gen que produjo el cambio en un organismo, en este caso de una proteína, y que con la ayuda de la biotecnología se quiere saber cuál es el gen que permitió ese cambio.

BLASTn

Las búsquedas con el software BLASTn examinan una serie de bases de datos para determinar si existe un marco abierto

de lectura con una secuencia de nucleótidos similar en otra especie.

BLASTx

BLASTx

Las búsquedas con el software BLASTx examinan una base de datos de proteínas basándose en la secuencia traducida del marco abierto de lectura.

tBLASTn

tBLASTn

Se utiliza el software de tBLASTn para investigar una proteína y determinar la localización de un gen, usando la secuencia traducida para identificar en varios genomas posibles genes que se podrían haber transcrito para producir

dicha proteína.

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