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Por: Jenifer Galván Alonso, Ignacio Lara Hernández. Beatriz Mendoza Escalante, Karen C. Ruíz Trujillo. Tecnología del DNA Recombinante Aplicación de dos sistemas de bicistrónicos implicados en la biosíntesis de carotenoides en el endospermo del arroz.

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Page 1: Application of two bicistronic systems involving 2A and IRES sequences to the biosynthesis of carotenoids in rice endosperm

Por: Jenifer Galván Alonso, Ignacio Lara Hernández. Beatriz Mendoza Escalante, Karen C. Ruíz Trujillo.

Tecnología del DNA Recombinante

Aplicación de dos sistemas de

bicistrónicos implicados en la biosíntesis

de carotenoides en el endospermo del

arroz.

Page 2: Application of two bicistronic systems involving 2A and IRES sequences to the biosynthesis of carotenoids in rice endosperm

Problemática: “Carotenoides y Arroz Dorado”

Page 3: Application of two bicistronic systems involving 2A and IRES sequences to the biosynthesis of carotenoids in rice endosperm

Introducción:

Algunos transgenes con co-transformación se insertan de forma independiente en el genoma,

causando grandes variaciones en la expresión del transgen.

(de Felipe y col.,2006)

Además, en ambos casos, los transgenes pueden ser todavía segregados en las siguientes

generaciones.

Page 4: Application of two bicistronic systems involving 2A and IRES sequences to the biosynthesis of carotenoids in rice endosperm

Modificación de plantasVía directa:

Electroporacion

Aplicar un impulso eléctrico

Biobalistica

Bombardear con nano partículas

Microinyeccion

Inyección de ADN

Page 5: Application of two bicistronic systems involving 2A and IRES sequences to the biosynthesis of carotenoids in rice endosperm

Transformación

Agrobacterium

Plásmido con multicassettes

Page 6: Application of two bicistronic systems involving 2A and IRES sequences to the biosynthesis of carotenoids in rice endosperm

Alternativa:

(Martínez-Salas, 1999).

Page 7: Application of two bicistronic systems involving 2A and IRES sequences to the biosynthesis of carotenoids in rice endosperm

Secuencias Virales:

2A

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Genes de Biosíntesis de carotenoides:

CrtI

Page 9: Application of two bicistronic systems involving 2A and IRES sequences to the biosynthesis of carotenoids in rice endosperm

Representación esquemática de los vectores súper

binarios utilizados para la transformación de arroz:

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Resultados

Oryza sativa, cv Nakdong

35 líneas transgénicas fértiles (20 para la PAC y 15 para PIC)

Page 11: Application of two bicistronic systems involving 2A and IRES sequences to the biosynthesis of carotenoids in rice endosperm

Resultados

PAC y PIC fueron seleccionados por

inspección visual.

Germinación y crecimiento en medio

MS.

Verificación de los transformantes

PAC y PIC por PCR (366 pb para el

PAC y 491 pb para PIC

Page 12: Application of two bicistronic systems involving 2A and IRES sequences to the biosynthesis of carotenoids in rice endosperm

EXPRESIÓN COORDINADA DE PAC Y PIC EN

ENDOSPERMA DE ARROZ TRANSGÉNICO

ANÁLISIS DE NIVELES DE TRANSCRIPCIÓN DEL TRANSGÉN POR RT-PCR

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WESTERN BLOT PARA EL ANÁLISIS DE PROTEINAS

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Figure 5. HPLC analyses of the carotenoids. Representative chromatograms.

COMPOSICIÓN DE CAROTENOIDES DE ENDOSPERMA DE ARROZ TRANSGÉNICO

Page 15: Application of two bicistronic systems involving 2A and IRES sequences to the biosynthesis of carotenoids in rice endosperm

CARACTERÍSTICAS AGRONÓMICAS DE PAC Y PIC

EN ARROZ TRANSGÉNICO

•Se especula que la disminución en la línea de PIC,

se debe a las variaciones somaclonales que se producen

durante el cultivo de tejidos y la transformación.

•El rendimiento de grano de las líneas de PAC se mantuvo

similar a la de los controles WT en condiciones de campo normales.

•Y la producción de carotenoides en el endospermo PAC

no afecta el rendimiento de grano de estas plantas transgénicas.

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Discusión•

Page 17: Application of two bicistronic systems involving 2A and IRES sequences to the biosynthesis of carotenoids in rice endosperm

Coordinación de la expresión de 2

genes:

+ CRTI

+β-caroteno

2A

PAC

-CRTI

+Luteína

IRES

PIC

Page 18: Application of two bicistronic systems involving 2A and IRES sequences to the biosynthesis of carotenoids in rice endosperm

Altos niveles de β- carotenos •

Gen Psy•

CRTI, Psy• β .

Page 19: Application of two bicistronic systems involving 2A and IRES sequences to the biosynthesis of carotenoids in rice endosperm

2A•

IRES•

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Construcciones de 2A e IRES•

Promotor de globulina• Presenta menos actividad pero resulta ser mas específico

Nueva semilla de arroz• β .

Page 21: Application of two bicistronic systems involving 2A and IRES sequences to the biosynthesis of carotenoids in rice endosperm

GLOSARIO:•El endospermo o endosperma: es el tejido

nutricional formado en el saco embrionario de

las plantas con semilla; es triploide (con tres

juegos de cromosomas) y puede ser usado

como fuente de nutrientes por el embrión

durante la germinación.

Está conformado por células muy apretadas y

gránulos de almidón incrustados en una matriz,

gran parte de éste es proteína.

•variación somaclonal: por Larkin y Scowcroft

(1981), involucra cambios en las plantas

regeneradas que son transmitidos a la progenie.

Dichas variaciones ocurren por la manipulación

in vitro generando por ejemplo mutaciones,

entrecruzamiento de cromatides hermanas,

reordenamiento cromosómico, etc.

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¡Gracias!