La transformación de plantas Conceptos básicos

1. La transformación de plantas Conceptos básicos

2. Definiciones: a) Planta transformada b) Planta transgénica c) Mejoramiento genético d) Organismo genéticamente modificado (OGMs)

3. Dado el aumento de la población mundial se requieren variedades de cultivos altamente productivos y estables y con el uso de un menor uso de métodos químicos para el manejo de plagas. Las variedades resistentes se han desarrollado a través de métodos de mejoramiento tradicionales siguiendo la aplicación de las leyes de Mendel. Los avances recientes en biología molecular abrieron la posibilidad de desarrollar los llamados cultivos modificados genéticamente (OGM) que pueden contribuir en forma importante en programas del manejo integrado de plagas (IPM) 1984 Primera planta transgénica de tabaco 2003 Se reportan más de 100 plantas transformadas 1999 1.7 millones de hectaréas son cultivadas con GM 2000 44.2 millones de hectáreas son cultivas con GM

4. ¿Por qué obtener plantas transgénicas?1) Es una forma de estudiar la función de un gen (una proteína) y la regulación de los procesos fisiológicos y de desarrollo de las plantas. 2) Aumentar la productividad de algún fármaco, nutracéutico, u otro compuesto químico benéfico para el hombre. 3) Aumentar la calidad nutricional de las semillas.4) Aumentar la resistencia de las plantas a enfermedades, plagas u estrés ambiental.

5. Contar con un método adecuado para la regeneración de plantas que puede ser a través de la técnica de cultivo de células y tejidos vegetales. • Principio de la totipontecialidad de las plantas • “El tejido o la célula de una planta tiene toda la información • genética para regenerar una planta completa” • Métodos de regeneración de plantas por cultivo de células y tejidos vegetales: • *Embriogénesis somática *Organogénesis directa o indirecta Requerimientos para la transformación genética de plantas

6. MÉTODOS DE REGENERACIÓN DE PLANTAS 1-Organogénesis 2- Embriogénesis somática

7. 2) Contar con un método eficiente para la introducción del ADN. Requerimientos para la transformación genética de plantas Transformación mediada por Agrobacterium Inserción de material genético por balística o bombardeo de microproyectiles Transformación por inserción de material genético en protoplastos

8. Transformación mediada por Agrobacterium tumefaciens • Estructura de los plásmidos Ti de Agrobacterium • El plásmido Ti de nopalina de Agrobacterium induce la formación de tumores (agallas)

9. Integración del plásmido Ti en el genoma de la célula vegetal

10. Transformación por BALISTICA

11. 3) Contar con marcadores para seleccionar y reconocer (“marcadores de selección”) los tejidos transformados, así como conocer el nivel de expresión del gen (“proteína reportera”). • “Marcadores de selección” • Antibióticos (Ampicilina, kanamicina, estreptomicina, rifampicina) Herbicidas (BASTA) • “Proteínas reporteras” • Cloranfenicol acetil transferasa (CAT) • Luciferasa • Beta-galactosidasa • Fosfatasa alcalina • Beta-glucuronidasa (GUS) • Proteína verde fluorescente (GFP) Requerimientos para la transformación genética de plantas

12. 4) Que el sistema de transformación permita recuperar plantas transgénicas a una frecuencia razonable (>9%), menor a 1 es baja. 5) Evitar la variación somaclonal y la esterilidad Requerimientos para la transformación genética de plantas