Download El largo camino del gen al plato

Conferencia "Del laboratorio al campo
y del gen al plato"
Dr. Fabián Capdevielle
PhD. in Agronomy, Louisiana State University System, Estados Unidos. Ingeniero Agrónomo.
Secretario Técnico en representación de Uruguay, Comisión de Apoyo al Desarrollo de las
Biotecnologías que gestiona la Plataforma de Biotecnologías del Mercosur
Auditorio Facultad de Ingeniería
3 de noviembre de 2009
Ingeniería genómica...
Fabián M. Capdevielle
Bioseguridad...
Bio-economía...
El largo camino del gen al plato
¿Qué es la biotecnología?
El término biotecnología fue acuñado en 1919 por Kart
Ereky, un ingeniero húngaro, para referirse a “la ciencia
de los métodos que permiten la obtención de productos
a partir de materia prima, mediante la intervención de
organismos vivos”.
Este concepto puede aplicarse tanto a productos y
procesos con miles de años de uso (pan, cerveza, vino,
etc.) como a recientes desarrollos tecnológicos basados
en secuenciación de diferentes genomas (plantas,
animales, microorganismos) y en la manipulación
genética de los mismos.
Hace más de 12.000 años
inicios domesticación de plantas y animales,
selección de materiales vegetales para
propagación y animales para
su mejoramiento
Hace más de 5000 años
inicios producción de cerveza y queso,
fermentación de vino
Fines del siglo XIX
Gregor Mendel identifica en 1865 los
principios de la herencia, estableciendo las
bases para métodos clásicos de mejoramiento
Década de 1930
Se obtienen los primeros cultivos híbridos
comerciales
Décadas 1940 a 1960
se utilizan técnicas de mutagénesis, cultivo de
tejidos vegetales in vitro y regeneración de
plantas; Watson y Crick descubren en 1953 la
estructura del ADN
Década de 1970
inicios de transferencia de genes mediante
técnicas de recombinación de ADN; cultivo de
embriones y fusión de protoplastos (fitotecnia)
e inseminación artificial (zootecnia)?
Década de 1980
La insulina es el primer producto comercial
obtenido mediante transferencia de genes
(OGM); cultivo de tejidos para propagación en
gran escala de plantas y transplante de
embriones en producción animal
Década de 1990
se utilizan técnicas de caracterización
genética en una gran variedad de
organismos; en 1990 primeros ensayos
de campo de cultivos modificados
genéticamente (OGMs). Se obtienen
vacunas y hormonas mediante ingeniería
genética, y se clonan animales
Década de 2000
diversificación de enfoques que apuntan
a la “biología de sistemas” como
paradigma: genómica, proteómica,
metabolómica, apoyados por desarrollos
en bioinformática; énfasis en productos y
servicios con alto valor agregado en
información (economía del conocimiento)
Incorporación de cultivos genéticamente modificados:
la tolerancia al herbicida glifosato como una característica
agronómica con diversos impactos en los sistemas agrícolas
INTEGRANDO ENFOQUES “OMICOS”
(GENÓMICA, ETC.) - PARA CONOCER LA
ORGANIZACIÓN Y FUNCIONAMIENTO DEL
MATERIAL GENÉTICO - Y TECNOLOGÍAS DE
ADN RECOMBINANTE - PARA MODIFICARLO -
LA INGENIERÍA GENÓMICA COMO
CAMPO TECNOLÓGICO EMERGENTE
LA BIOINFORMÁTICA COMO HERRAMIENTA
PARA DISEÑAR NUEVOS PRODUCTOS
BIOTECNOLÓGICOS
Fuente: DOE Joint Genome Institute
DICIEMBRE 2008
Primera versión ensamblada (draft)
disponible del genoma de soja
http://www.phytozome.net/soybean
Punto de partida para diferentes
estudios fundamentales, y base
para el desarrollo y aseguramiento
de calidad de nuevos productos
biotecnológicos
˜ 13 millones de fragmentos del
genoma de soja secuenciados y
ensamblados
¿cuántos genes ?
˜ 975 millones de bases asignadas
a 20 cromosomas
ANOTACION
GENOMICA
¿dónde están y
cómo funcionan ?
Síntesis de
aminoácidos
aromáticos
EPSPS
Glifosato
EPSPS
Glifosato
EPSPS
>gi|62318478|dbj|AB209952.1| Glycine max transgenic cp4epsps gene
TGGAAAAGGAAGGTGGCTCCTACAAATGCCATCATTGCGATAAAGGAAAGGCCATCGTTGAAGATGCCTC
TGCCGACAGTGGTCCCAAAGATGGACCCCCACCCACGAGGAGCATCGTGGAAAAAGAAGACGTTCCAACC
ACGTCTTCAAAGCAAGTGGATTGATGTGATATCTCCACTGACGTAAGGGATGACGCACAATCCCACTATC
CTTCGCAAGACCCTTCCTCTATATAAGGAAGTTCATTTCATTTGGAGAGGACACGCTGACAAGCTGACTC
TAGCAGATCTTTCAAGAATGGCACAAATTAACAACATGGCACAAGGGATACAAACCCTTAATCCCAATTC
CAATTTCCATAAACCCCAAGTTCCTAAATCTTCAAGTTTTCTTGTTTTTGGATCTAAAAAACTGAAAAAT
TCAGCAAATTCTATGTTGGTTTTGAAAAAAGATTCAATTTTTATGCAAAAGTTTTGTTCCTTTAGGATTT
CAGCATCAGTGGCTACAGCCTGCATGCTTCACGGTGCAAGCAGCCGGCCCGCAACCGCCCGCAAATCCTC
TGGCCTTTCCGGAACCGTCCGCATTCCCGGCGACAAGTCGATCTCCCACCGGTCCTTCATGTTCGGCGGT
CTCGCGAGCGGTGAAACGCGCATCACCGGCCTTCTGGAAGGCGAGGACGTCATCAATACGGGCAAGGCCA
TGCAGGCCATGGGCGCCAGGATCCGTAAGGAAGGCGACACCTGGATCATCGATGGCGTCGGCAATGGCGG
CCTCCTGGCGCCTGAGGCGCCGCTCGATTTCGGCAATGCCGCCACGGGCTGCCGCCTGACCATGGGCCTC
GTCGGGGTCTACGATTTCGACAGCACCTTCATCGGCGACGCCTCGCTCACAAAGCGCCCGATGGGCCGCG
TGTTGAACCCGCTGCGCGAAATGGGCGTGCAGGTGAAATCGGAAGACGGTGACCGTCTTCCCGTTACCTT
GCGCGGGCCGAAGACGCCGACGCCGATCACCTACCGCGTGCCGATGGCCTCCGCACAGGTGAAGTCCGCC
GTGCTGCTCGCCGGCCTCAACACGCCCGGCATCACGACGGTCATCGAGCCGATCATGACGTGCGATCATA
CGGAAAAGATGCTGCAGGGCTTTGGCGCCAACCTTACCGTCGAGACGGATGCGGACGGCGTGCGCACCAT
CCGCCTGGAAGGCCGCGGCAAGCTCACCGGCCAAGTCATCGACGTGCCGGGCGACCCGTCCTCGACGGCC
TTCCCGCTGGTTGCGGCCCTGCTTGTTCCGGGCTCCGACGTCACCATCCTCAACGTGCTGATGAACCCCA
CCCGCACCGGCCTCATCCTGACGCTGCAGGAAATGGGCGCCGACATCGAAGTCATCAACCTGCGCCTTGC
CGGCGGCGAAGACGTGGCGGACCTGCGCGTTCGCTCCTCCACGCTGAAGGGCGTCACGGTGCCGGAAGAC
CGCGCGCCTCCGATGATCGACGAATATCCGATTCTCGCTGTCGCCGCCGCCTTCGCGGAAGGGGCGACCG
TGATGAACGGTCTGGAAGAACTCCGCGTCAAGGAAAGCGACCGCCTCTCGGCCGTCGCCAATGGCCTCAA
GCTCAATGGCGTGGATTGCGATGAGGGCGAGACGTCGCTCGTCGTGCGTGGCCGCCCTGACGGCAAGGGG
CTCGGCAACGCCTCGGGCGCCGCCGTCGCCACCCATCTCGATCACCGCATCGCCATGAGCTTCCTCGTCA
TGGGCCTCGTGTCGGAAAACCCTGTCACGGTGGACGATGCCACGATGATCGCCACGAGCTTCCCGGAGTT
CATGGACCTGATGGCCGGGCTGGGCGCGAAGATCGAACTCTCCGATACGAAGGCTGCCTGATGAGCTCGA
ATTCGAGCTCGGTACCGGATCCAATTCCCGATCGTTCAAACATTTGGCAATAAAGTTTCTTAAGATTGAA
TCCTGTTGCCGGTCTTGCGATGATTATCATATAATTTCTGTTGAATTACGTTAAGCATGTAATAATTAAC
ATGTAATGCATGACGTTATTTATGAGATGGGTTTTTATGATTAGAGTCCCGCAATTATACATTTAATACG
CGATAGAAAACAAAATATAGCGCGCAAACTAGGATAAATTATCGCGCGCGGTGTCATCTATGTTACTAGA
TCGGGGATCGATCCCCCACCGGTCCTTCATGTTCGGCGGTCTCGCGAGCGGTGAAACGCGCATCACCGGC
CTTCTGGAAGGCGAGGACGTCATCAATACGGGCAAGGCCATGCAGGCCATGGGCGCCAGGATCCGTAAGG
AAGGCGACACCTGGATCATCGATGGCGTCGGCAATGGCGGCCTCCTGGCGCCTGAGGCGCCGCTCGATTT
CGGCAATGCCGCCACGGGCTGCCGCCTGACCATGGGCCTCGTCGGGGTCTACGATTTCAAGCGCATCATG
CTGGGAA
Construcción conteniendo GEN C4 cpsps
Glifosato
CP4
EPSPS
COMPATIBILIZAR EL USO SEGURO DE
NUEVOS PRODUCTOS GENÉTICAMENTE
MODIFICADOS PARA UN DETERMINADO
CONTEXTO ECONÓMICO Y SOCIAL
(TANTO PARA PRODUCTORES COMO
CONSUMIDORES)
UNA INTERFASE ABIERTA ENTRE
BIOSEGURIDAD Y BIOECONOMÍA
An
áli
s
is
de
rie
sg
o
Fuente:
www.mgap.gub.uy/Cartelera/BIOSEGURIDAD/Gabinete_Bioseguridad.htm
Fuente:
www.mgap.gub.uy/Cartelera/BIOSEGURIDAD/Gabinete_Bioseguridad.htm
Fuente: www.mgap.gub.uy/Cartelera/
BIOSEGURIDAD/Gabinete_Bioseguridad
.htm
Mapeando la interfase entre bioseguridad y bioeconomía
Midiendo los impactos económicos para Uruguay
Fuente: SERAGRO, 2009
www.elpais.com.uy/Suple/
Agropecuario/09/04/29/
El impacto
adicional por la
adopción de soja
RR y maíz Bt fué
de U$S 1.886
millones:
U$S 691 millones
corresponden a
ventas e
inversiones
adicionales en soja
y maíz
U$S 1.195
millones se
debieron al efecto
multiplicador ó
impacto indirecto
en el resto de los
sectores de la
economía.
Características emergentes de
la bioeconomía:
Políticas integradas (Recursos
Naturales, Agricultura y Alimentación,
Energía y Bio-Industrias)
Interacción academia-industria
Altos requerimientos de inversión
Propiedad intelectual “fuerte”
Alta intensidad regulatoria
Fuente: E. Trigo, (2008)
Fuerte vinculación tecnologíacomercio internacional
“Aproximación genómica integrada en el MERCOSUR para la
prospección de genes útiles al mejoramiento de la soja frente al
estrés biótico y abiótico”.
Coordinador del proyecto: Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres,
Argentina.
Participantes:
Argentina : Instituto de Agrobiotecnología de Rosario, Facultad de Ciencias
Exactas y Naturales (UBA), Conicet, INTA, Nidera S.A. Brasil : Universidad
Federal do Rio Grande do Sul, Embrapa, Centro Nacional de Pesquisa de Soja.
Paraguay: Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Asunción,
Dirección de Investigación Agrícola (DIA) del Ministerio de Agricultura y Ganadería,
Instituto de Biotecnología Agrícola (INBIO). Uruguay : Instituto Nacional de
Investigación Agropecuaria, Instituto de Investigaciones Biológicas, Clemente
Estable, Universidad de la República de Uruguay, Facultad de Agronomía y
Facultad de Ciencias, (Argentina).
Objetivo general:
caracterizar genes y/o tecnologías derivadas del análisis funcional de los mismos,
que puedan otorgar valor agregado al cultivo de la soja bajo estrés hídrico y
sanitario, en un marco de sustentabilidad ambiental, económica y social.
Por consultas sobre BiotecSur :
¿ Preguntas ?
fabiá[email protected]
¡ Muchas gracias por su atención !