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MANIPULACIÓN GENÉTICA EN PLANTAS, ¿Qué estudia? - Coggle Diagram
MANIPULACIÓN GENÉTICA EN PLANTAS
Ingeniería genética de plantas
:
Vectores:
Un vector es una molécula de ADN que vehiculizará al fragmento de interés y permitirá su amplificación (Gómez y Echenique, 2010).
Bacteriófagos
Plásmido Ti
Plásmidos
Cósmidos
Procesos:
mecanismos de intercambio genético que permiten tanto la transferencia de genes como la recombinación (Gómez y Echenique, 2010).
Transferencia horizontal o lateral de genes:
Proceso en el que un organismo transfiere material genético a otra célula que no es descendiente.
Transducción:
es un proceso por el cual el ADN se transfiere de una célula a otra por medio de un virus (que en el caso de hospedadores bacterianos se denomina fago).
Transducción especializada:
ocurre sólo en algunos fagos atemperados (aquellos que se integran en el genoma como parte de su ciclo biológico), el ADN de una región específica del cromosoma del hospedador se integra directamente en el genoma del fago, reemplazando algunos de sus genes.
Transducción generalizada:
una fracción del ADN celular, que puede proceder de cualquier porción del genoma del hospedador, pasa a formar parte del ADN de la partícula vírica madura, reemplazando al genoma del fago.
Conjugación:
es un proceso de transferencia genética que requiere contacto de célula a célula y que está mediado por un plásmido. Consiste en la transferencia de una copia de este plásmido al nuevo hospedador.
Transformación:
es un proceso por cual el ADN libre del medio ambiente se incorpora en una célula receptora, trayendo aparejado un cambio genético. El movimiento de las moléculas de ADN a través de la membrana y dentro del citoplasma de la célula receptora es un proceso activo, que requiere energía.
Recombinación genética:
Proceso que lleva a la obtención de un nuevo genotipo a través del intercambio de material genético entre secuencias homólogas de DNA de dos orígenes diferentes.
Métodos
Indirectos:
Basados en la utilización de vectores biológicos, empleando características naturales de patogenicidad en plantas, para la introducción de los genes de interés al genoma vegetal (Carbonero, 2009).
Vectores virales:
Algunos virus que afectan especies vegetales han sido empleados para la transformación de plantas, con el objetivo de producir proteínas de interés, por la expresión transitoria de genes foráneos, con la replicación de los virus en las plantas (Díaz y Chaparro, 2012).
Plásmido Ti:
Vectores derivados de los megaplásmidos de la bacteria fitopatógena Agrobacterium tumefaciens, bacteria que trasnfiere a la planta que infecta el ADN situado entre los bordes izquierdo y derecho del T-ADN (Carbonero, 2009).
Directos:
Métodos físicos capaces de transferir ADN a cualquier célula o tejido vegetal con el único requerimiento de proteger al vector de degradación mecánica o ataque de nucleasas (Carbonero, 2009).
Electroporación:
Induce a la creación de poros en la membrana de los protoplastos mediante descargas eléctricas. Al situar una mezcla de protoplastos y ADN en una cubeta con electrodos y descargar un capacitador a través de estos, se genera una permeabilidad en la membrana celular que forma los poros, a través de los cuales se produce un intercambio entre el interior y exterior de la célula permitiendo la entrada del ADN de interés (Carbonero, 2009)
Microinyección:
Esta técnica utiliza micropipetas de vidrio cuya punta presenta un diámetro controlado (alrededor de 1 um) y mediante un micromanipulador permite inyectar ADN en el citoplasma o el núcleo de las células inmovilizadas sobre un soporte sólido, o de protoplastos mantenidos en pipetas especiales mediante un sistema de succión (Carbonero, 2009)
Biobalística:
Método diseñado para transformar células completas de un tejido, las cuales se bombardean utilizando microproyectiles de oro o tugsteno (1-3 um) recubiertos de ADN y altamente acelerados mediante cargas explosivas (polvors), descargas eléctricas a alto voltaje, expansión de gases a alta presión (helio) o aire comprimido (Díaz y Chaparro, 2012).
Electrofóresis:
Consiste en una cámara electroforética cuyo cátodo está conectado a una pipeta que contiene ADN y el ánodo a una pipeta con la solución iónica, ambas en contacto con el tejido vegetal. La corriente eléctrica hace que el ADN migre hacia el ánodo y se introduzca en las células vegetales (Carbonero, 2009).
Fibrillas de cristal:
Utiliza fibras (whiskers) de carburo de silicio de un tamaño determinado (6 um de diámetro y 10-80 um de longitud), que al mezclarlas con células o protoplastos en suspención y ADN, producen pequeñas roturas en las membranas celulares permitiendo la entrada de los ácidos nucleicos (Carbonero, 2009).
Genómica
Información genética contenida en la planta
Tipos de genoma en una planta
Genoma nuclear
Genoma de los plastidios
Mitocondria
Organización y estructura para descubrir su función
Edición de genoma
Insertar en el nuevo genoma
Recuperación del genoma
Ubicar el beneficio que se quiere obtener
Plantas resistentes con ayuda de la ingeniería genética
plagas
Se ha utilizado de forma extensiva en la agricultora, lo que ha permitido disminuir la utilización de pesticidas y reducción del costo de producción (Quiroz, 2012).
Mecanismo de acción
Oligomerización de la proteína formando un canal a través de la membrana celular lo que resulta en pérdida de iones que destruyen la célula
Descomposición del intestino y muerte del insecto
Proteolisis alcanila en el intestino del insecto
herbicidas
La introducción de un gen bacteriano (CP4) de resistencia al herbicida glifosato, provee un eficiente método de control de malezas, además de incrementar su producción (Quiroz, 2012).
salinidad
Permite a los agricultores a sembrar en zonas donde las variedades actuales no han podido cultivarse (Quiroz, 2012).
Ejemplo: tomates tolerantes a salinidad que sobre expresan el gen AtNHXI de
Arabidopsis thaliana
, fueron capaces de crecer y dar frutos en condiciones salinas (Quiroz, 2012).
Activación de genes de defensa
La señalización está medida por dos formas de resistencia
Resistencia Sistemática Inducida
La señalización la realiza a través de las hormonas AJ y ET (Samaniego-Gámez et al., 2017).
Resistencia Sistemática Adquirida
Es inducida por un amplio número de elicitores bióticos y abióticos y utiliza vías de señalización que pueden involucrar a la hormona AS (Samaniego-Gámez et al., 2017).
La expresión de la defensa se lleva a cabo por
Fortalecimiento de la pared celular
producción de proteínas antimicrobianas como las quitinasas, peroxidasas y las proteínas relacionadas con la patogénesis.
Intensificación en la producción de fitoalexinas
Enfermedades y Plagas
Causan perdidas significativas en todos los cultivos de importancia
Una de las principales causas de odificacion genetica en plantas
Las metodologias fueron aplicadas al desarrollo de plantas resistentes en cultivos importantes agroeconomicamente
Conferir resistencia para:
Mejoras economicas
Mejora en la calidad de vida del hombre
Su control se basa en la deteccion a tiempo de la enfermedad, para evitar su establecimiento y diseminacion a sus agentes causales
Estrategias de control: Resistencia conferida
Uso de ácidos nucleicos defectivos interferentes
La expresión de los ARN de genes de interés que desencadena el denominado mecanismo de silenciamiento génico post-transcripcional
Sobreexpresión en plantas de genes virales (gen que codifica para la proteína de resistencia)
¿Qué estudia?
