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plantas transgenicas

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Ana María Restrepo Sierra

on 20 November 2012

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Transcript of plantas transgenicas

Plantas Transgenicas Por :

Ana María Restrepo Sierra
Nancy García Jimenez
Fabian Puerta

Biología Molecular ¿Que es un transgénico? Son llamados transgenicos a los seres vivos a los cuales se incorpora uno o más genes de otras especies (transgenes), a fin de conferirles determinadas características nuevas. 1. Enzimas de restriccion:

reconocen secuencias determinadas en el ADN; siendo es posible aislarlo del genoma original para insertarlo en otra molécula de ADN. reconocen secuencias de 4, 6 o más bases y cortan generando extremos romos o extremos cohesivos los cuales pueden sellarse con la enzima ADN ligasa y generar así una molécula de ADN nueva, denominada recombinante (construccion quimerica) 2. Plasmidos

moléculas de ADN circulares con genes no escenciales, aisladas de bacterias y que pueden extraerse de las mismas e incorporarse a otras; fueron modificados por los investigadores para ser empleados como “vectores”, Así, el gen de interés puede insertarse en el plásmido-vector e incorporarse a una nueva célula Para seleccionar las células que recibieron el plásmido, éste lleva, además del gen de interés un gen marcador de selección que le otorga a la célula que lo lleva la capacidad de sobrevivir en un medio de cultivo selectivo, aquellas células que sobreviven y se dividen se denominan recombinantes o genéticamente modificadas

- Entre las partes del plasmido utilizado como vector se tiene el origen de replicacion, polilinker y gen marcador de seleccion mencionado anteriormente 4) Transferir el gen de interés, previamente introducido en el vector adecuado, al organismo receptor.

5) Crecer y reproducir el organismo receptor, ahora modificado genéticamente. de esta manera generalizando los pasos de la ingeniería genetica, son:

1) Identificar un carácter deseable en el organismo de origen.

2) Encontrar el gen responsable del carácter deseado (gen de interés).

3) Combinar dicho gen con otros elementos necesarios (vector) para que éste sea funcional en el organismo receptor. Tres ventajas fundamentales

Los genes que se van a incorporar pueden provenir de cualquier especie, emparentada o no (por ejemplo, un gen de una bacteria puede incorporarse al genoma de la soja).

En la planta mejorada genéticamente se puede introducir un único gen nuevo preservando en su descendencia el resto de los genes de la planta original.

Este proceso de modificación demora mucho menos tiempo que el necesario para el mejoramiento por cruzamiento.

Podemos así modificar propiedades de las plantas de manera más amplia, más precisa y más rápida. 1. El método se basa en el empleo de un vector vivo que lleve el material genético a la célula diana, existen dos formas de insertarlo:

Mediante virus genéticamente modificados (que llevan los genes de interés en lugar de los genes estructurales), los cuales insertan su genoma en el DNA celular para la replicación y de esta manera se consigue la expresión de los genes foráneos. 2. El mecanismo natural de infección de la bacteria del suelo Agrobacterium tumefaciens que introduce un gen de su plásmido en las células de la planta infectada. 2. Uso de protoplastos, que son células vegetales a las que se les ha liberado de la pared celular; De esta manera queda eliminada la barrera principal para la introducción de genes foráneos.

Puede realizarse una transferencia directa de genes mediante la fusión de protoplastos mediante químicos como el PEG de donde se obtienen híbridos nucleares y luego células transgénicas por recombinación 3. La biolística, consiste en bombardear las células con partículas metálicas microscópicas recubiertas del DNA que se desea introducir es eficaz pero tiene un componente aleatorio de efecto muy fuerte que da un amplio margen a resultados impredecibles y un incremento significativo en la tasa de mutación celular.

Micro y macro inyeccion: estos métodos consisten en inyectar el material genético foráneo al núcleo de la célula mediante equipo sofisticado.
Microcañón o cañón de partículas consiste en bombardear tejidos de la planta co micropartículas metálicas cubiertas del fragmento de ADN que interesa se integre; Es el procedimiento que más éxitos ha conseguido y el que promete más avances. Procedimientos para obtener
plantas transgenicas Descripcion de los procedimientos 1. Transferencia genética con Agrobacterium tumefaciens 2. Transferencia genética con protoplastos La pared celular se elimina gracias a la acción de enzimas líticas
El gen ha transferir se adiciona al medio de cultivo del protoplasto.
electroporación: se somete el protoplasto a descargas eléctricas creando diminutos poros en la membrana por los cuales puede penetrar el ADN
polietilenglicol: introducir ADN desestabilizando la membrana celular
liposomas que contengan el ADN a transferir 3. Transferencia genética con el "cañón de partículas" (Biobalística) Solucionó un problema del sistema basado en A. tumefaciens, la bacteria era incapaz de funcionar con monocotiledoneas
Origen de plantas transplantómicas
Permite orientar fragmentos de DNA desnudo hacia el interior de cualquier celula 1. Construcciones quimericas
Reunen en una molecula de DNA elementos provenientes de diferentes organismos; estas son posibles gracias a que la informacion genetica de todo tipo de organismos se organiza en moleculas de DNA La introduccion de plasmidos recombinantes denominado como transformacion de bacterias generalmente se hace sobre cepas de ¨E. Coli¨desarrolladas con este proposito.

- Choque termico: alteracion fisica de la membrana para incrementar la permeabilidad.

luego de clonar los vectores de transformacion mediante cultivo de bacterias, se aisla el nuevo ADN y se utiliza de acuerdo on el sistema de transformacion que se precise. causante de la enfermedad agalla de corona
La bacteria introduce en la celula vegetal un cambio denominado principio tumorigeno
El principio inductor del tumor radicaba en una transferencia de informacion de material genetico de la bacteria a la planta
Cualquier gen de interes puede ser manipulado mediante ingenieria genetica en el DNA bacteriano y luego integrado en el genoma vegetal La bacteria y sus plasmidos:

muchos de los genes involuchados en la enfermedad de la agalla de la corona no se localizan en el cromosoma sino en el plasmido Ti (inductor de tumores)
las caracteristicas biologicas de la bacteria radica principalmente en el plasmido
el papel se ve facilmente evidenciado cuando se ¨cura¨ una cepa Proceso de infeccion:

infecta a las raices por lugares donde hay heridas, las celulas sin el plasmido Ti son atraidas mediante quimiotaxis, sin embargo en cepas con el plasmido, la respuesta es mayor debido al reconocimiento de componentes fenolicos, cuando las concentraciones de estas sustancias son mayores se activan los genes ¨vir¨ los cuales son los coordinadores del proceso de infeccion; entre sus funciones esta: generar la produccion de endonucleasa que corta T-DNA, el cual es liberado por la bacteria e incorporado en el DNA de la celula vegetal Ingenieria genetica de plantas con A. tumefaciens

- Manipulacion de genes seleccionados en el T-DNA del plasmido

Resistencia a virus
Resistencia a hongos patogenos
Manipulacion de plantas durante las etapas finales del desarrollo de la semilla Envío de balas genicas a los genomas vegetales

se inicia con el desarrollo de la construccion quimerica para luego clonarlo con un cultivo bacteriano
se aisla el nuevo plasmido recombinante
se preparan los microproyectiles construidos de oro o tungsteno cargados positivamente los microproyectiles son impulsados hacia las celulas que son el blanco en estructuras similares a cañones
los microproyectiles ingresan a las celulas y algunos de ellos hasta el nucleo donde descargan el ADN en el genoma
los tejidos sometidos a biobalistica deben ser tejidos que tengan disponible un sistema de regeneracion de plantilas
se emplean reguladores de la osmosis como el manitol Transformacion de cloroplastos:

La transformacion nuclear rinde pocas copias de los transgenes, mientras que la cloroplastal rinde multiples copias: solo es un nucleo por celula, mientras que los cloroplastos son muchos mas
Se obtiene por recombinacion homologa , mientras que la transformacion nuclear la integracion de los genes se da al azar
Las primeras plantas regeneradas presentan heteroplasmia que es geneticamente inestable por lo cual se genera material estable por ciclos de seleccion y regeneracion, obteniendo plantas homoplasmaticas Caracterizacion de las plantas transgenicas es necesario estudiar si la planta es transgenica
debe demostrarse que los genes foraneos estan presentes fisicamente en el genoma vegetal; que se estan transcribiendo y traduciendo correctamente

1. Metodos de la genetica clasica mendeliana 2. ¨Southern Blotting:

Extraer el DNA de la planta transgenica y de una planta control de la misma variedad
Se corta con enzima de restriccion y se separan los fragmentos con electroforesis para luego pasarlos a un papel de nylon o nitrocelulosa que contiene una sonda marcada radioactivamente construida a partir de la construccion quimerica El DNA de la sonda se somete a denaturalizacion separando las dobles helices; asi si el genoma de la planta transformada esta presente se hibridara con la sonda Persecusion de quimeras Deteccion de los mensajeros 1. ¨Northern Blotting¨

Sigue los mismos pasos de la tecnica anterior (¨Southern Blotting¨)
Se produce un hibrido DNA:RNA Busqueda de proteinas 1. ¨Western Blotting¨

Obtencion de un extracto crudo de la planta transformada y la planta control
Las proteinas presentes se separan por electroforesis en gel de poliacrilamida y se transfiere a un papel de nitrocelulosa
El papel se procesa con un anticuerpo primario previamente inoculado con la proteina transgenica; asi si la proteina blanco esta en el papel, el anticuerpo la reconoce y se une a ella se procesa el papel con una solucion que contiene anticuerpo secundario ligado a una enzima el cual es un anti anticuerpo primario
se establece un sandwich molecular, el cual se reconoce cuando se procesa el papel con el sustrato especifico de la enzima, produciendose la reaccion generando una mancha en el papel BIBLIOGRAFIA

Introduccion a la ingenieria genetica de las plantas . Alejandro Chaparro Giraldo. Universidad Nacional de Colombia sede bogota, Facultad de Ciencias
PLANTAS TRANSGENICAS. Biotecnologia y alimentacion. Trinidad Sanchez Martin
www.emunix.emich.edu
www.molecularstation.com
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