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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Curso: Organismos Transgénicos

Objetivos Objetivo general: 

Conocer La tecnología CRISPR/Cas9 como una herramienta molecular utilizada para “editar” o “corregir” el genoma de cualquier célula

Objetivo específico: 

Conocer La técnica de edición genética CRISPR/Cas9, que se basa en un complejo sistema inmunitario de las bacterias que les protege contra los virus.



Conocer las aplicaciones relacionadas con el uso del sistema CRISPR/Cas en el almacenamiento de información en el ADN bacteriano y alternativas terapéuticas.



Analizar Las modificaciones genéticas que permiten acelerar la selección genética (antes basada en la mejora clásica), en nuestro campo de la agronomía.

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Estudio de caso A:

El añublo del arroz es una de las enfermedades más limitantes en la producción de arroz. Investigadores del sector agrario son llamados a proponer un método de edición genómica para la obtención de una variedad de arroz (Oryza sativa L. japonica) resistente al ataque por Magnaporthe oryzae. Los investigadores sugieren abordar el problema mediante la interrupción del gen OsSEC3A a través de la tecnología CRISPR / Cas9, mediante la estrategia de transformación de protoplastos con vectores binarios de expresión Cas9 / gRNA. Las plantas de arroz OsSEC3A mutantes mostraron signos de inmunidad mejorada, incluido un mayor contenido de ácido salicílico, una regulación positiva de los genes relacionados con la respuesta de defensa y una mayor resistencia de la enfermedad contra M. oryzae (Ma et al., 2018).

Explique: 1. ¿Qué significa el acrónimo CRISPR? El acrónimo CRISPR es el nombre de unas secuencias repetitivas presentes en el ADN de las bacterias, que funcionan como autovacunas. Contienen el material genético de los virus que han atacado a las bacterias en el pasado, por eso permiten reconocer si se repite la infección y defenderse ante ella cortando el ADN de los invasores. Los científicos han aprendido a utilizar la herramienta CRISPR fuera de las bacterias para cortar y pegar trozos de material genético en cualquier célula. El poder de estas tijeras moleculares es inmenso. Por eso, fue considerado el mayor avance científico del año 2015. Justamente por ello, sus propias creadoras advierten que debemos controlar su uso. En resumen, CRISPR utiliza unas guías y una proteína (Cas9) para dirigirse a zonas elegidas del ADN y cortar. A partir de ahí, se pueden pegar los extremos cortados e inactivar el gen, o introducir moldes de ADN, lo que permite editar sus ‘letras’ a voluntad. CRISPR es una de las tecnologías más robustas que nunca se han descrito en biología”, comenta Lluís Montoliu, investigador del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC y uno de los referentes sobre CRISPR en España. “Además, es sencilla y barata, y no se necesitan equipos especiales para aplicarla”. Las anteriores técnicas de edición genética eran mucho más laboriosas, impredecibles y costosas.

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Jesús Méndez 28 noviembre 2017 SINC - Servicio de información y noticias científicas, El editor genético CRISPR explicado para principiantes. Tomado de: https://www.agenciasinc.es/Reportajes/El-editor-genetico-CRISPR-explicado-paraprincipiantes 2. ¿Cuál es la función biológica del sistema CRISPR/Cas en las células procariotas?

CRISPR-Cas es un sistema de inmunidad adaptativa procariota, presente en gran parte de las bacterias y la práctica totalidad de las arqueas que representa un ejemplo de memoria molecular transmisible de forma hereditaria. El sistema CRISPR actúa recopilando y almacenando fragmentos de material genético de bacteriófagos y plásmidos invasores, que transcriben en forma de crRNAs. Son estos crRNAs los que actuarán como guía de unas enzimas conocidas como endonucleasas Cas de la célula 5 hospedadora, que en procesos infectivos posteriores degradarán el ARN o ADN foráneo diana, siempre que éste presente una secuencia complementaria al crRNA (Mojica et al., 2000); Mojica & Rodriguez-Valera, 2016; Wang, La Russa & Qi, 2016; de la Fuente-Núñez and Lu, 2017). Marta Pardo Piñón Junio, 2017 Director: Esther Rodríguez Belmonte. Grado en Bioloxía Memoria do Traballo de Fin de Grao. Descripción del sistema CRISPR-Cas y diseño de sgRNAs (single guide RNAs) para edición de ADN genómico en levaduras. Tomado de: https://ruc.udc.es/dspace/bitstream/handle/2183/19673/PardoPinon_Marta_TFG_2017.pdf .pdf?sequence=2&isAllowed=y

3. ¿Qué es un motivo adyacente de protoespaciador (PAM, del inglés Protospacer adjacent motif)?

es una secuencia de ADN de 2-6 pares de bases inmediatamente después de la secuencia de ADN dirigida por la nucleasa Cas9 en el sistema inmune adaptativo bacteriano CRISPR.1PAM es un componente del virus o plásmido invasor, pero no es un componente del locus CRISPR bacteriano. Cas9 no se unirá con éxito o escindirá la secuencia de ADN objetivo si no es seguido por la secuencia PAM. PAM es un componente de orientación esencial (que no se encuentra en el genoma bacteriano) que distingue a la bacteria en si del material de ADN, evitando así que el locus CRISPR sea atacado y destruido por nucleasas.

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Motivo adyacente de protoespaciador. Tomado de: https://es.wikipedia.org/wiki/Motivo_adyacente_de_protoespaciador

4. “sgRNA” es la abreviatura que hace referencia a una molécula sintética de ARN guía de cadena sencilla. ¿Cuál es la función de sgRNA en el Sistema CRISPR/Cas? Por favor apóyese de imágenes para explicar dicha función tal claramente como le sea posible. Cuál es la función de sgRNA en el Sistema CRISPR/Cas? Las repeticiones palindrómicas se encuentran separadas (intercaladas) por secuencias únicas que constituyen una genoteca derivada de exposiciones anteriores a virus. Estos complejos génicos actúan de forma conjunta con los genes asociados al sistema CRISPR/Cas como parte del sistema inmunitario adaptativo bacteriano. Después de una infección vírica, el sistema CRISPR se dirigira a las secuencias complementarias del ADN vírico y las escindirá inhibiendo su replicación; existe un sistema semejante dirigido al ARN extraño. Las Cas9, una exonucleasa de ADN guiada por ARN, es el componente central del CRISPR. La Cas9 se une a un ARN CRISPR (ARNcr) muy estructurado que contiene una breve extensión llamada ARN guía. Los ARN guía proceden de ADN intercalada y son complementarios a la secuencia del genoma vírico mediante una rotura bicatenaria, que se extiende mediante la actividad exonucleasa de la cas9, destruyendo el agente infecciosos. La tecnología CRISPR ha revolucionado la edición del genoma. Mediante la simple elaboración por ingeniería genética de un ARN guía complementario de un ADN diana especifico que exprese la proteína Cas9. Se puede aplicar el sistema CRISPR en numerosos contextos celulares incluso en células eucariotas. De hecho el sistema CRISPR/Cas9 ya se ha utilizado para suprimir o inactivar genes eucariotas mediante la introducción de una rotura bicatenaria en lo que debería convertirse en un exón del ARNm. John W Baynes, PhD, Marek H Dominiczak bioquímica médica. https://books.google.com.co/books?id=o2KDwAAQBAJ&pg=PA312&dq=funci%C3%B3n+de+sgRNA+en+el+Sistema+CRISPR/ Cas?&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwiz7fPdg_nlAhXPs1kKHWqbBMYQ6AEIRDAD#v=o nepage&q=funci%C3%B3n%20de%20sgRNA%20en%20el%20Sistema%20CRISPR%2F Cas%3F&f=false

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Manual de prácticas de Bioinformática. Juan Capel Salinas, Fernando Juan Yuste Lisbona

r Victoria Del Castillo Ruíz, Rafael Dulijh Uranga Hernández, Gildardo F. Zafra de la Rosa. Genética clínica

5. OsSEC3A, una subunidad importante del complejo de exocisto en el arroz. ¿Cuál es la función del complejo de exocisto a nivel celular? LA INTERRUPCIÓN DE OSSEC3A INDICA RESPUESTA DE DEFENSA EN PLANTAS DE ARROZ Se ha informado que el exocisto, un complejo proteico involucrado en la exocitosis, está involucrado en el crecimiento y desarrollo de la planta de Arabidopsis. Sin embargo, las funciones de las moléculas exocitóticas en el arroz son poco conocidas. Un equipo de

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investigadores dirigido por Jin Ma de la Universidad de Pekín en China examinó el papel de OsSEC3A, una subunidad importante del complejo de proteínas de exoquistes de arroz utilizando CRISPR-Cas9, New Breeding Technique (NBT). El equipo generó líneas de arroz OsSEC3A silenciadas utilizando la edición del gen CRISPRCas9. Las líneas resultantes mostraron estatura enana y un fenotipo de imitación de lesión. El mutante Ossec3a también mostró respuestas de defensa mejoradas y una mayor resistencia al patógeno fúngico Magnaporthe oryzae. Además, se ha demostrado que OsSEC3A interactúa con la proteína de arroz OsSNAP32, que participa en la resistencia al estallido del arroz. Estos hallazgos revelan la función de la subunidad de exocisto de arroz SEC3 en la respuesta de defensa. Disruption of OsSEC3A increases the content of salicylic acid and induces plant defense responses in rice https://academic.oup.com/jxb/article/69/5/1051/4782276 Esta proteína está regulada por la temperatura y promueve la formación de un complejo denominado polarisoma. Este complejo está involucrado en la formación de filamentos de actina por donde circulan las vesículas secretorias. Estas vesículas serán acopladas posteriormente con el exosisto, proteína que posteriormente dirigira las vesículas hacia la membrana plasmática Cepero De García, María. Caridad biología de hongos. 6. Escriba la secuencia PAM utilizada por los investigadores para lograr la interrupción del gen OsSEC3A. La subunidad de exocisto de arroz SEC3 tiene dos genes ortólogos, OsSEC3A (LOC_Os03g42750) y OsSEC3B (LOC_Os11g17600), que comparten una identidad de secuencia del 64% a nivel de proteína (Cvrčková et al., 2012). Los patrones de expresión de OsSEC3A y OsSEC3B se determinaron por qRT - PCR. OsSEC3A se expresó en varios órganos, incluidas las raíces, los tallos, las panículas y las hojas, con la mayor expresión en las raíces de las plántulas, mientras que se detectó casi en la transcripción de OsSEC3B (Fig. 1A). La expresión de GUS impulsada por el promotor OsSEC3A confirmó el patrón de expresión constitutivo detectado por qRT - PCR e indicó además que el GUS era mayor en las raíces jóvenes (Fig. 1B, C), los vértices (Fig. 1C), las partes basales de los entrenudos ( zonas divisionales y alargadas) que se originan del meristemo intercalar (Fig. 1D) y glumas jóvenes (Fig. 1D, E). La expresión ampliamente alta de OsSEC3A en los órganos examinados en nuestro análisis indicó que OsSEC3A es el principal paralog SEC3 en arroz. Luego, enfocamos nuestro trabajo principalmente en la subunidad de exoquisto de arroz OsSEC3A. https://academic.oup.com/jxb/article/69/5/1051/4782276

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7. Escriba la secuencia objetivo de edición ubicada en la vecindad del PAM. Para descifrar el papel funcional de OsSEC3A en el desarrollo de las plantas, se utilizó la tecnología CRISPR / Cas9, cuya aplicación ha demostrado lograr mutagénesis dirigida eficientemente en arroz transgénico (Miao et al., 2013), para interrumpir específicamente el gen OsSEC3A. Para mejorar la eficiencia de la mutación, diseñamos sgRNAs dirigidos al tercer y décimo exón del gen OsSEC3A y los transformamos en O. japonica var. Kitaake simultáneamente (ver Materiales y métodos). Se obtuvieron veinte líneas transgénicas independientes para la construcción de sgRNA, después de lo cual se realizó el análisis de secuenciación de ADN de estas líneas usando cebadores específicos de genes. El análisis de secuenciación mostró pérdida de pico / ganancia de pico o picos superpuestos alrededor del sitio objetivo en los cromatogramas de secuencia de cinco líneas: # 2, # 5, # 7, # 11 y # 18 que confirmó mutaciones en el gen OsSEC3A. Además, los análisis qRT - PCR mostraron una abundancia severamente reducida de OsSEC3A como se esperaba. El método de diseño de ARN de guía única (sgRNA) para el sistema CRISPR / Cas9 en plantas se describió previamente (Lei et al., 2014). Aquí, la herramienta de aplicación web, CRISPR-P (http://cbi.hzau.edu.cn/crispr), se usó para seleccionar sgRNAs dirigidos al tercer y décimo exón del gen OsSEC3A. La construcción del plásmido se realizó como se describió previamente. El vector de destino Cas9 fue conducido por el promotor de ubiquitina de maíz para expresión en arroz, y la expresión de sgRNA fue dirigida por el promotor de tipo pol III de s3Rg U3. La recombinación de puerta de enlace se usó para movilizar sgRNA, después de lo cual los vectores binarios de ADN-T para la coexpresión de Cas9 y sgRNA se transformaron en callos de arroz.

8. Mencione 2 características fenotípicas presentes en las plantas de arroz OsSEC3A mutantes. ¿puede cada una de estas características favorecer o desfavorecer la producción de arroz? ¿sí o no? y, ¿por qué? Las líneas resultantes mostraron estatura enana y un fenotipo de imitación de lesión. El mutante Ossec3a también mostró respuestas de defensa mejoradas y una mayor resistencia al patógeno fúngico Magnaporthe oryzae. Las plantas de arroz mutantes Ossec3a mostraron un crecimiento más lento de las raíces principales en comparación con el de las plantas de tipo silvestre, no se observó inhibición específica del crecimiento del vello radicular. Según mi criterio. Las plantas que no desarrollan las raíces normales tienen problemas en la absorción de nutrientes y por esta razón se puede ver comprometido el ciclo de vida y la productividad. En cultivos extensos puede mostrar perdidas mayores. Aunque esta

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comparación se hace con plantas silvestres que tienen una adaptabilidad al suelo y a los terrenos que muestra evidentemente una ventaja sobre las plantas llevadas al laboratorio.

9. Mencione 3 razones, por las que la tecnología CRISPR/Cas9 fue preferida por los investigadores con respecto a las tecnologías de recombinación genética y mutagénesis convencional. Estas razones deben tener soporte documental científico. Para ello, refiérase a la base de datos Science Direct desde la página de la biblioteca de la UNAD (enlace para ingresar al recurso de la biblioteca: https://stadium.unad.edu.co/) y al buscador académico (enlace para ingresar al buscador: https://scholar.google.es/) y garantice la selección de 3 documentos relacionados con CRISPR/Cas9 y sus ventajas competitivas. Lea y extraiga las 3 razones para usted, más importantes. Por favor tenga adherencia a las normas APA para las citaciones correspondientes. Helena Gonzáles. Tenemos menos genes que un brócoli … y se nota: un viaje por las cuestiones.. https://books.google.com.co/books?id=oUonDwAAQBAJ&pg=PT53&dq=la+tecnolog% C3%ADa+CRISPR/Cas9+plantas&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwi_o7yB2PnlAhWu1VkK HYcCewQ6AEIKTAA#v=onepage&q=la%20tecnolog%C3%ADa%20CRISPR%2FCas9%2 0plantas&f=false CRISPR/Cas9 solo requiere dos componentes, la enzima Cas9 solo requiere dos componentes: la enzima Cas9 para cortar la secuencia de ADN deseada, y una molecula de ARN guía que se peque al objeto gracias a la complementariedad de bases. El ARN guía forma un complejo con la Cas9 y dirige a la enzima hacia la secuencia de ADN que se desea cortar. Matteo berretti. La genética en 100 preguntas https://books.google.com.co/books?id=nHA5DwAAQBAJ&pg=PT177&dq=la+tecnolog% C3%ADa+CRISPR/Cas9+plantas&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwi_o7yB2PnlAhWu1VkK HYcCewQ6AEIRDAE#v=onepage&q=la%20tecnolog%C3%ADa%20CRISPR%2FCas9%20 plantas&f=false

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10.¿Para qué sirve la herramienta (http://crispr.hzau.edu.cn/CRISPR2/)?

web

CRISPR-P

2.0

Herramienta de diseño CRISPR-P 2.0 basada en el trabajo previo de CRISPR-P (Lei et al., 2014) , que es una de las herramientas más populares para el diseño de sgRNA en plantas. Como la tecnología CRISPR / Cas9 ha evolucionado rápidamente en los últimos dos años, una plataforma actualizada, CRISPR-P 2.0 proporciona un servicio web para el diseño asistido por computadora de sgRNA altamente eficiente con efectos mínimos fuera del objetivo. Tiene funciones de la siguiente manera: A. Es compatible con el diseño de sgRNA para 49 genomas de plantas. Se proporcionan ARNg para 49 especies de plantas con la última versión del genoma y anotación. B. Se mejora el sistema de puntuación de sgRNA para la eficiencia dentro del objetivo y el potencial fuera del objetivo. CRISPR-P 2.0 utiliza un sistema de puntuación modificado para calificar el potencial de desviación y la eficiencia de desviación de sgRNAs para Streptococcus pyogenes Cas9, que es el sistema CRISPR-Cas9 más amplio. El sistema de puntuación en CRISPR-P 2.0 se basa en el conocimiento actualizado sobre la edición del genoma SpCas9. C. Admite varios sistemas CRISPR-Cas. Admite el diseño de secuencias de guía para diversos sistemas CRISPR-Cas como Cpf1 (Zetsche et al., 2015) y varias endonucleasas Cas9. D. Se proporciona un análisis exhaustivo de la secuencia guía, que incluye: contenido de GC, sitio de endonucleasa de restricción, secuencia de microhomología que flanquea el sitio de orientación (puntaje de microhomología) y la estructura secundaria de sgRNA. E. También se proporciona la identificación de sgRNA a partir de secuencias personalizadas. Si el genoma / secuencia del usuario no figura en los genomas seleccionables, permite a los usuarios cargar secuencias personalizadas e identificar sgRNA.

11.¿Cuál es el flujo de trabajo que debe aplicarse para emplear la herramienta web CRISPR-P 2.0? Escriba los 6 pasos. 1. Envíe el trabajo. Acceder a la página “enviar” para comenzar un trabajo. La herramienta admite 49 genomas preestablecidos de plantas. 2. Diseño de ARNm optimizado: el cálculo se hará muy rápido y la secuencia más larga necesitara más veces. Existe una página de resultados donde puede consultar

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posteriormente en ella se encuentra: puntuación dentro del objetivo, contenido de GC, sitio de endonucleasa de restricción entre otras Selección avanzada de sgRNA: el usuario puede procesar una selección adicional de ARNg, en función de la estructura secundaria y el puntaje de micro homología. Identificación del puntaje de eficiencia en el objetivo de la secuencia personalizada: el usuario puede identificar el puntaje de eficiencia en el objetivo a partir de secuencias sgARN personalizadas en un módulo de diseño independiente. Diseño del sistema de puntuación: puntuación efectiva para sgRNA y puntuación para potencial fuera del objetivo. Contacto: Líder del proyecto:

Lingling Chen , Kabin Xie Cualquier pregunta contáctenos http://crispr.hzau.edu.cn/CRISPR2/

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Estudio de caso B: Científicos de una empresa japonesa, crearon la primera rosa del mundo con pigmento para color azul. Anteriormente, rosas de coloración azul ya eran producidas a través de cruces selectivos, pero no eran consideradas azules verdaderas. La técnica utilizada consistió en extraer el gen de la enzima que produce el pigmento azul de una flor llamada “pensamiento” e incorporarlo al genoma de la rosa para que produzca el color azul. Explique: 1. ¿Cuáles fueron las especies de flores que utilizaron los investigadores para aislar el gen que participa en la biosíntesis del color azul? Según Camargo. 2018., las flores denominadas “pensamiento”, se les conoce científicamente como Viola wittrockiana, hacen parte del género Viola, y, también pertenece taxonómicamente a la familia de las Violaceae. Por su parte, Martínez. 2015., menciona que estas son plantas híbridas obtenidas del cruce sucesivo de otras especies para permitir el paso de ciertos caracteres. Históricamente se les atribuye a jardineros europeos la técnica de cruce una y otra vez, las especies seleccionadas para ello fueron el pensamiento silvestre (V. tricolor) con otra especie nativa de violetas (V. lutea). Por su parte, autores afirman que, en ocasiones fue empleada durante el proceso una especie denominada V. altaica, lo que permitió la producción de flores más atractivas en los jardines europeos. (Mazza. Spedaletti. 2012) 2. ¿Cuál es el gen encargado en participar en la biosíntesis del color azul? ¿Qué proteína se traduce a partir de este gen?

El gen encargado de participar en la biosíntesis del color azul es el F30 50 H el cual esextraído de la flor de pensamiento (Viola spp) e insertado dentro del genoma de la rosa para producir la proteína Delfinidina, deficiente en estas de forma natural y responsable del pigmento azul en las plantas.

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3. ¿Para desarrollar esta rosa trangénica fue necesario recurrir al Silenciamiento genético, la recombinación genética o ambos? Explique su respuesta. Para lograr el color azul por inserción del gen de pensamiento se utiliza la técnica de silenciamiento genético (Tecnología ARNi – ARN de interferencia) en el cual se desactiva el gen dihidroflavinol reductasa DFR endogeno, posteriormente se realiza la sobre expresión del gen DFR del iris, bloqueando la ruta de la cianidina, para instalar el gen delfinidina que codifica una enzima que modifica la antocianina dihidrokaempferol (DHK) el cual es el precursor de los tres pigmentos primarios de las plantas, dirigiendo la síntesis de pigmentos hacia la vía de la delfinidina. 4. ¿Cuál fue el método de transformación que emplearon para la obtención de esta planta transgénica? La manipulación de los organismos vivos, utiliza técnicas celulares y moleculares de la Biotecnología moderna, y por medio de ella se logran obtener grandes desarrollos de nuevos productos. Para citar un ejemplo claro del uso de la ingeniería genética podemos hablar de la obtención de rosas de color azul, este tipo de manipulación fue posible a varios años de investigación por científicos japoneses donde dejan claro que para transferir ADN a una planta se utilizan diversos vectores, que sirven de vehículo transmisor, burlando los mecanismos celulares que normalmente impedirían la incorporación de una información genética extraña. Los vectores más utilizados son plásmidos bacterianos, pequeñas moléculas circulares de ADN presentes en muchas bacterias, que tienen gran facilidad para migrar y recombinarse y que las bacterias utilizan para intercambiar información genética. En este caso fue utilizado el método de transformación por Agrobacterium tumefaciens, quien tiene la capacidad de transferir ADN entre reinos diferentes. (Ecologistas en acción, 2005). La transformación mediada por Agrobacterium fue el primer sistema de transferencia de genes en producir una planta modificada genéticamente en el año 1983. (Valentine, 2003).

5. En este experimento existió un gen marcador de selección. ¿por qué es necesario utilizar un gen marcador de selección? y ¿cuál es el gen marcador de selección que se utilizó para la producción de la rosa “Applause”?

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Los genes marcadores son una herramienta indispensable en la transformación genética puesto que permite seleccionar aquellas células, tejidos y plantas que han sido transformados. Junto con el gen de interés que se quiere introducir en las plantas, es necesario introducir a la par un gen marcador de selección, normalmente de resistencia a un antibiótico, de manera que si los tejidos vegetales se desarrollan sobre un medio que contiene dicho antibiótico, proliferarán aquellas células que han sido transformadas. El objetivo es conseguir plantas homoplásmicas (es decir, plantas en las cuales todos los plastomas de todas las células estén transformados) portadoras del gen de interés y ello solo se podrá conseguir mediante el gen marcador de selección puesto que solo así proliferarán las células que sean resistentes al antibiótico. Son necesarias varias rondas de selección, es decir, subcultivar los explantos en el medio+antibiótico para conseguir el estado de homoplasmia. Noviembre, 2011. NAHIKARI LÓPEZ LÓPEZ eliminación del gen marcador de selección en plantas transplastómicas mediante la expresión transitoria de la recombinasa cre. Tomado de: https://academicae.unavarra.es/bitstream/handle/2454/4405/577647.pdf?sequence=1&isAllowed=y

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APPLAUSE™ es una varieda de rosa lavanda desarrollada entre privados australianos y japoneses, vía modificaciones genéticas en una rosa blanca. Específicamente, fueron tres modificaciones genéticas las realizadas: (1) inserción del gen para expresión del pigmento delfinidina, proveniente del Pensamiento (planta ornamental), (2) inserción de un gen para producción de un ARN de interferencia, con el fin de inhibir la producción de pigmentos propios de la rosa, y (3) un gen para una proteína que no pueda ser afectada por el ARN de interferencia, y permita concentrar el color de la delfinidina. https://biotecnologiasi.tumblr.com/post/118363878022/ejemplos-de-modificaci%C3%B3nde-colores-y 6. ¿Sería posible que esta rosa transgénica sea obtenida mediante la tecnología CRISPR/Cas9? Explique el porqué de su respuesta. Si es posible A menudo, los horticultores requieren años de cruces cuidadosos para convertir los colores de las flores en otros, cuenta Diego Villanueva Mejía, doctor en biotecnología de la Universidad Nacional de Colombia y jefe del departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad Eafit, pero la tecnología CRISPR –que usa un mecanismo del sistema inmune de las bacterias para defenderse de los virus–, permite a los científicos cavar y cambiarlos a un nivel genético mucho más rápido porque el corte actúa de manera casi inmediata Eso sí, solo algunas características: hasta tres años le tomaba a una orquídea florecer, con edición genética se puede reducir a un año. Mejorar la planta en su aspecto –al cambiar el color de sus flores por ejemplo–, también en su calidad nutritiva, o como pasa con la higuerilla (una planta que crece silvestre en las regiones tropicales y produce naturalmente el aceite de ricino) con la que trabajan el laboratorio que lidera Villanueva: allí buscan potenciar sus cualidades como productora de ácidos grasos.

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https://www.elcolombiano.com/medio-ambiente/existen-las-rosas-azules-OL11382927 La idea básica es que el sistema CRISPR-Cas9 funciona gracias al complejo formado por la nucleasa Cas9 y un ARN guía (transcrito a partir de las secuencias CRISPR). Este último reconoce a la secuencia de ADN que se quiere modificar, y Cas9 realiza cortes en dicho ADN. Posteriormente, la maquinaria celular repara estos cortes y como resultado se producen mutaciones (inserciones o deleciones). Se puede dirigir el que se produzca una inserción de un gen determinado si se proporciona a la maquinaria una molécula de ADN donador con el gen de interés. Los científicos pueden usar los sistemas CRISPR-Cas9 para reconocer secuencias de ADN específicas, es decir, en lugar de usar el ADN viral como espaciador, se pueden diseñar otras secuencias espaciadoras que se transcriban dando lugar a ARNs guía, que reconozcan a su vez a determinados genes de interés por complementariedad. Gracias a esto, se puede modificar cualquier gen ya sea introduciendo mutaciones nuevas como corrigiendo mutaciones existentes, o incluso silenciando la expresión de dicho gen (figura)

REDACCIÓN: Lucía del Pozo Jiménez DISEÑO: Alfredo L. Zamora MARZO 2018. Fundación antama. http://agroavances.com/img/publicacion_documentos/Revolucion%20de%20la%20Edicion%20Ge netica-CRISPR.pdf

7. ¿Es ético que los investigadores modifiquen genéticamente los organismos? Tom Regan, uno de los defensores mas sistemáticos de los derechos de los animales, existe una intuición compartida según la cual hay restricciones normativas que pesan en la conducta de los seres humanas cuando se encuentran ante los animales. Para el filosofo, cualquier poscicion que atribuya derechos morales a los humanos sin atribuirlas también a algunos animales es incoherente. Esta incoherencia se manifiesta claramente cuando se piensa en otros seres humanos “marginados”, o sea aquellos a quienes, por una cuestión de lesiones cerebrales graves, no poseen alguna característica claves que se atribuyan generalmente a la especie humana.

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La idea de Regan es que los seres humanos no racionales, los animales, son de la misma manera sujetos de una vida, cada uno es el >sujeto de una vida con experiencia, una criatura consciente de que posee un bienestar individual que le permita independientemente de su utilidad para otro< cada uno posee un valor inherente que debe ser respetado: no se debe considerar únicamente como un medio, sino siempre como un fin. Es en nombre de este valor que los >humanos marginados< tienen derechos morales. Pero también es en nombre de este valor que no se puede negar que los animales también tienen derechos. Sean animales u otros organismos vivos, las cuestiones abordadas por la ética medio ambiental tienen que ver siempre con el tema de la relación que el hombre mantiene con la naturaleza. María Michela Marzano. Que es ética aplicada. https://books.google.com.co/books?id=YiYwDgAAQBAJ&pg=PT63&dq=OGM+e tica&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwjAn9yW7ojmAhWuuFkKHbFEBZQQ6AEIKTAA# v=onepage&q=OGM%20etica&f=false riesgos potenciales que pueden implicar las plantas transgenicas efecto ambiental -

Dispersión incontrolada de la descendencia de la planta transgénica Transferencia del transgén a otras variedades no transgénicas o a otras especies afines Escape del transgén a plantas (cultivadas y silvestres) de la misma especie Escapa del transgén a plantas silvestres afines a la cultivada: inversión del proceso de domesticación: cultivo transgénico - (super) mala hierba. Efecto sobre otras poblaciones (por ejemplo insectos) Inducción de resistencia a los productos transgénicos por parte de los agentes patógenos y plagas Erosión genética: biodiversidad

Efecto directo sobre el hombre: alimentos transgénicos -

¿Es posible la transferencia de los marcadores genéticos de la resistencia a antibióticos?: acumulación de resistencias en microorganismos patógenos. La proteína modificada por el transgén no debe ser toxica para el hombre Posibles efectos alergénicos La aprobación de los productos transgénicos debe ser analizada caso por caso Efectos indirectos a través de animales que consuman alguna parte o producto de una planta transgénica Concentración del poder, patentes y capacidad de decisión Javier Gafo, Juan Ramon, Lacadena. Aspectos científicos, jurídicos y éticos de los patógenos

https://books.google.com.co/books?id=ZzuYqQnoVcgC&pg=PA143&dq=OGM+etica&hl=es&sa=X& ved=0ahUKEwjAn9yW7ojmAhWuuFkKHbFEBZQQ6AEIUzAF#v=onepage&q=OGM%20etica&f=false

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Curso: Organismos Transgénicos Ya ganaron el premio al descubrimiento del año de la revista Science y el Breakthrough Prize. Pero dada la magnitud de la invención, existe un gran debate ético en torno a las consecuencias que tendrán en el genoma humano y, por lo tanto, en futuras generaciones. http://www.aeds.org/XXIIIcongreso/ponencias/TFM-MIRIAM-JUEZ-PEREZ%20.pdf

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Conclusiones

Objetivo general:

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El desarrollo de CRISPR permite a las pequeñas empresas agrícolas posibilidades de manipular los genes ya que es una técnica fácil y económica. Quienes lo defienden sostienen que resulta biológicamente menos perjudicial que las técnicas tradicionales.

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Es posible que actué mejor en las plantas ya que en realidad no se introduce ningún gen, sino que, se modifica uno ya existente, esto permite llevar a cabo proyectos de impulso genético en los que un gen modificado se hereda con una probabilidad de casi 100% lo que modifica poblaciones enteras.

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Aunque las investigaciones avanzan rápidamente no es posible utilizarlas en poco tiempo ya que necesitan controles, además porque por conflictos éticos se han mostrado controversias que aun no se han logrado aclarar.

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Curso: Organismos Transgénicos Bibliografía

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