¿Qué son los organismos

genéticamente modificados

(OGMs)?

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

Quienes tienen DNA

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.

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

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

Métodos de Transformación Genética Convencional

Transformación mediada por Agrobacterium sp. Transformación por Biobalística

Schell, Chilton, Van Montagu, Fraley, y Horsch, 1983. Sanford, 1986.

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.

Laboratorio

Modificado de Raymond Layton, Ph.D.

Invernadero Cultivo ComercialPruebas de

campo

18

Primeros Organismos Modificados

Bacterias recombinantes productoras de Somatostatina[péptido neurotransmisor de 14 aminoácidos] (1976)

PRODUCTOS

RECOMBINANTESUTILIDAD

Insulina Humana Diabetes

Interferón (a, b) Leucemia, Cáncer

Hormona del Crecimiento Enanismo

Eritropoyetina Anemia y Fallas Renales

Interleucina-2 Inmunoterapia

Lipasas Detergentes

Vacuna Hepatitis B Programas Salud Humana

Vacuna Poliomielitis Programas Salud Humana

Anticuerpos Pruebas Diagnósticas

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

Acercamiento a la Bioseguridad y a la Biotecnología

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…

Ejemplos

Biotecnología en la Actualidad

Ahora

Algodón, Maíz

Organismos Genéticamente Modificados

Producción de hidrocarburos o combustibles por bacterias

Bacterias para limpieza de zonas contaminadas

Producción de proteínas recombinantes

Medicamentos (mAbs, insulinas, interferones, factores, etc)

Vacunas

Terapia génica

Dra. Laura Esther Tovar Castillo

Secretaría Ejecutiva-CIBIOGEM

Tel. 55756878

e-mail: ltovar@conacyt.mx