Hibridación entre plantas transgénicas y plantas silvestres: límites del riesgo ambiental

Plantas resistentes a enfermedades a insectos o a herbicidas, mejoradas en su calidad nutricional o que resisten más tiempo de almacenamiento, son productos de la ingeniería genética que están siendo comercializados. A pesar de estos beneficios, existen críticas debido a los riesgos ambientales, que según algunas organizaciones ambientalistas, están asociados con las plantas transgénicas u organismos genéticamente modificados (OGM). Este trabajo revisa el problema de la transferencia vertical (planta/planta) de genes en el contexto de las OGM. Se han reportado la producción de híbridos entre plantas transgénicas y parientes silvestres relacionados, pero ello no significa peligro ambiental per se, el riesgo está en función de las especies vegetales involucradas, el transgene utilizado y el ecosistema donde están las plantas localizadas. El análisis de bioseguridad debe hacerse caso por caso. Existen métodos biotecnológicos y convencionales para la contención del flujo génico, y disminuir el riesgo de escape de transgenes.Genetically modified products are widely commercialized in agricultural production. These include resistant plants to diseases, insects or herbicides, plants with capacity for longer storing times or better nutritional quality. However, there are some concerns and critics from environmental organizations on the risk associated to transgenic plants or organisms genetically modified (OGM). This review discusses the vertical gene transfer (plant/Plant) within the OGM context. Although transgenic hybrids have been reported between transgenic plants and their wild relatives, the extent of the environmental risk has not been evaluated per se. The risk depends on the plant species involved, the transgenes, and the ecosystem where the plants are located. Studies on biosafety assessment must be evaluated case by case. Biotechnology and conventional methods allow to control gen flow and decrease the risk of gene transfer among species

Los cultivos transgénicos en el contexto latinoamericano

La expansión de organismos modificados genéticamente (OMG) plantea retos para la conservación y apropiación del patrimonio biológico, genético y cultural de Latinoamerica. De un lado, las multinacionales buscan incrementar su rentabilidad ejerciendo presión en los tratados bilaterales y multilaterales de comercio, pretendiendo legitimar la biopiratería y monopolización de recursos. Del otro, la apropiación de conocimiento y una actitud política comprometida con los intereses nacionales, que garantice la inclusión de los pueblos indígenas y demás comunidades étnicas, son elementos claves para resolver problemas de alimentación y desarrollo sostenible. Este documento sustenta la posibilidad de salir de esta encrucijada mediante la cooperación científica fundamentándose en la ética, el desarrollo económico y el respeto por la diversidad. Expresa el esfuerzo de construir un diálogo entre investigadores dando importancia a las coincidencias que pueden suscribirse cuando se anteponen intereses nacionales e invita a participar en el desarrollo de posiciones que contribuyan a la comprensión de problemas y retos de la revolución científica. / The proliferation of genetically modified organisms (GMOs) presents challenges for the conservation and management of Latin America’s biological, genetic, and cultural wealth and diversity. On the one hand, multinational companies aim to raise their profits by influencing the content of bilateral and multilateral trade agreements, attempting to legitimize biopiracy, and monopolizing resources. On the other hand, policies committed to defending national interests, incorporating the knowledge possessed by traditional communities into the decision-making process, and guaranteeing the participation of indigenous people and other ethnic communities are essential to solving the problems of food supply and sustainable growth. This paper advocates the possibility of resolving this tension through scientific cooperation that emphasizes economic development respectful of biological and cultural diversity. The authors encourage dialogue between researchers, highlighting the common ground of national interest. Such a dialogue can greatly contribute to the understanding of the problems and challenges associated with the genetic revolution.https://revistas.unal.edu.co/index.php/peju/issue/archiv

Los cultivos transgénicos en el contexto latinoamericano

La expansión de organismos modificados genéticamente (OMG) plantea retos para la conservación y apropiación del patrimonio biológico, genético y cultural de Latinoamerica. De un lado, las multinacionales buscan incrementar su rentabilidad ejerciendo presión en los tratados bilaterales y multilaterales de comercio, pretendiendo legitimar la biopiratería y monopolización de recursos. Del otro, la apropiación de conocimiento y una actitud política comprometida con los intereses nacionales, que garantice la inclusión de los pueblos indígenas y demás comunidades étnicas, son elementos claves para resolver problemas de alimentación y desarrollo sostenible. Este documento sustenta la posibilidad de salir de esta encrucijada mediante la cooperación científica fundamentándose en la ética, el desarrollo económico y el respeto por la diversidad. Expresa el esfuerzo de construir un diálogo entre investigadores dando importancia a las coincidencias que pueden suscribirse cuando se anteponen intereses nacionales e invita a participar en el desarrollo de posiciones que contribuyan a la comprensión de problemas y retos de la revolución científica. / The proliferation of genetically modified organisms (GMOs) presents challenges for the conservation and management of Latin America’s biological, genetic, and cultural wealth and diversity. On the one hand, multinational companies aim to raise their profits by influencing the content of bilateral and multilateral trade agreements, attempting to legitimize biopiracy, and monopolizing resources. On the other hand, policies committed to defending national interests, incorporating the knowledge possessed by traditional communities into the decision-making process, and guaranteeing the participation of indigenous people and other ethnic communities are essential to solving the problems of food supply and sustainable growth. This paper advocates the possibility of resolving this tension through scientific cooperation that emphasizes economic development respectful of biological and cultural diversity. The authors encourage dialogue between researchers, highlighting the common ground of national interest. Such a dialogue can greatly contribute to the understanding of the problems and challenges associated with the genetic revolution.https://revistas.unal.edu.co/index.php/peju/issue/archiv

Diseño in silico y evaluación funcional de genes semisintéticos que confieran tolerancia a fosfinotricina

La tolerancia a herbicidas es una de las características más usadas en los cultivos GM, con resultados positivos para los agricultores y el ambiente. El punto de partida, es el desarrollo de casetes de expresión que expresen la característica de interés, inicialmente construidos mediante técnicas de biología molecular convencionales. Actualmente, con herramientas de bioinformática y biología sintética, es posible diseñar y probar el constructo in silico, para luego contratar su síntesis. Esta aproximación, permite optimizar la expresión mediante la modificación del uso codónico.  En este trabajo se diseñaron y evaluaron en Nicotiana benthamiana versiones semisintéticas de genes que confieren tolerancia al herbicida fosfinotricina. Se realizó un análisis de libertad de operación, con el fin de asegurar que los constructos diseñados no violen derechos de propiedad intelectual en Colombia. Se obtuvieron dos casetes de expresión con libertad de operación, que expresan versiones del gen bar.  Palabras clave: cultivos GM, libertad de operación, tolerancia a herbicidas, uso codónico.Herbicide tolerance is one of the features most used in GM crops, which has shown positive results for farmers and the environment. The starting point is the development of expression cassettes that express the characteristic of interest, they are initially constructed by standard molecular biology techniques. Currently, by bioinformatics and synthetic biology tools, it is possible to design and test the construct in silico, and then hire their synthesis. This approach allows optimizing expression by modifying the codon usage. In this work there were designed and evaluated semi-synthetic versions of genes in Nicotiana benthamiana, these genes confer tolerance to the herbicide phosphinothricin. It was made an analysis of freedom to operate in order to ensure that the designed constructs not violate intellectual property in Colombia. There were obtained two expression cassettes with freedom to operate, which express versions of the bar gene.Key words: GM Crops; freedom to operate; herbicide tolerance; codon usage

Diseño de casetes de expresión que confieran tolerancia a sequía y a glufosinato en maíz (Zea mays)

Como primera aproximación en la obtención de una línea transgénica de maíz tolerante a sequía y al herbicida glufosinato de amonio, se seleccionaron genes y elementos reguladores para el diseño in silico de casetes de expresión, a través del análisis de literatura científica y bases de datos de genes y patentes. Las secuencias génicas fueron modificadas con base en el criterio de uso codónico del maíz para optimizar su expresión. Los casetes de expresión diseñados con el software DNA 2.0., fueron sintetizados por una empresa especializada. La presencia del transgen y la expresión a nivel de mARN fue demostrada mediante PCR y RT-PCR en la planta modelo Nicotiana benthamiana transformada vía Agrobacterium tumefaciens. Un ensayo preliminar in vitro en condiciones simuladas de sequía en medio MS con PEG (PM 6000)10 % no demostró incremento notorio en la tolerancia de las plántulas transformantes, posiblemente debido a que el uso codónico del diseño no favorece la expresión génica en la planta modelo.As a first approach in obtaining a transgenic drought and glufosinate ammonium tolerant maize line, genes and regulatory elements for the in silico design of the expression cassettes were selected through analysis of scientific literature and databases of genes and patents. Gene sequences were modified based on the criterion of maize codon usage to optimize their expression. The constructs designed with DNA 2.0 Software, were synthesized by a specialized company. The presence of the transgene and the expression of mRNA was demonstrated by PCR and RT-PCR in the model plant Nicotiana benthamiana transformed via Agrobacterium tumefaciens. A preliminary experiment in vitro under simulated drought conditions in MS medium with 10 % PEG (PM 6000) showed no noticeable increase in drought tolerance of the transformants, possibly because the codon usage of the design does not promote gene expression in the model plant

Regeneracion y sensibilidad a manosa en entrenudos de papa (solanum tuberosum spp. andígena var diacol capiro).

RESUMEN Se estableció un sistema de organogénesis indirecta para la obtención de brotes múltiples a partir de segmentos internodales de la variedad Diacol Capiro. La ubicación de explantes en medio Murashige y Skoog (MS) suplementado con 2 mg/l de zeatina ribosido (ZR), 0,02 mg/l de ácido naftalenácetico (ANA) y 0,02 mg/l de ácido giberélico (AG3), permite la obtención de plántulas entre la séptima y novena semana con una efectividad del 80-100%. Mediante ubicación de explantes previamente cocultivados con la cepa LBA4404 de Agrobacterium tumefaciens que contiene el plásmido recombinante pNOV022, se verificó la utilidad del medio para procesos de transformación, obteniéndose tasas hasta del 100% de regeneración. Finalmente, con el objetivo de determinar el uso potencial de la manosa como agente selectivo en procesos de transformación, se evaluó el efecto de diferentes concentraciones de manosa sobre la viabilidad y capacidad regenerativa de explantes. Palabras clave: organogénesis indirecta, selección positiva, plantas transgénicas, Agrobacterium tumefaciens. ABSTRACT A system of indirect organogenesis for the multiple buds production from internode stem sections in Diacol Capiro variety was established. Explants on Murashige and amp; Skoog (MS) medium with zeatine riboside (ZR) 2 mg/l, naftalenacetic acid (NAA) 0.02 mg/l and giberelic acid (GA3) 0.02 mg/l, produced plants ranging between 7 to 9 weeks with 80-100% effectiveness. In the same medium, explants infected with Agrobacterium LBA4404 strain which carries recombinant plasmid pNOV022, produced regeneration rates reached 100%, thus, the medium utility for trnsformation processes was verified. Finally, to determine the potential use of the mannose as selective agent in transformation processes, the effect of different mannose concentrations on explant viability and regenerative capacity was evaluated. Key words: Indirect organogenesis, positive selection, transgenic plants, Agrobacterium tumefaciens

Actividad biológica de Bacillus thuringiensis sobre la polilla guatemalteca de la papa, Tecia solanivora Povolny (Lepidoptera: Gelechiidae)

The potato (Solanum tuberosum) is one of the most important crops in Colombia . Larvae of the Guatemalan potato moth Tecia solanivora Povolny (Lepidoptera: Gelechiidae) cause direct damage to the tubers, producing economic losses and increased use of agrochemicals. Bacillus thuringiensis (Bt) is an alternative in the management of insect pests due to its specificity. Their activity depends on proteins known Cry, which when ingested by a susceptible insect form pores in their intestinal cells that cause death of the insect. This review presents studies on the effect of Bt to T. solanivora. It has been found that the Cry1Ac (basis for transgenic varieties) and Cry1B toxins have significant toxic activity. Also the experience of the design and evaluation of a hybrid toxin ( Cry1B - Cry1I ) which resulted in a significant lethality towar T. solanivora.La papa (Solanum tuberosum) es uno de los cultivos más importantes de Colombia. Las larvas de la polilla guatemalteca de la papa, Tecia solanivora Povolny (Lepidoptera: Gelechiidae), causan daños directos a los tubérculos, produciendo pérdidas económicas e incremento en el uso de agroquímicos. Bacillus thuringiensis (Bt) es una alternativa en el manejo de insectos plaga gracias a su especificidad. Su actividad depende de proteínas denominadas Cry, que cuando son ingeridas por un insecto susceptible forman poros en sus células intestinales que producen la muerte del insecto. Esta revisión presenta los estudios sobre el efecto de Bt hacia T. solanivora. Se ha encontrado que las toxinas Cry1Ac (base para variedades transgénicas) y Cry1B tienen importante actividad tóxica. Igualmente se destaca la experiencia del diseño y evaluación de una toxina híbrida (Cry1B-Cry1I) que resultó en una importante letalidad hacia T. solanivora

Detección de proteínas transgénicas en harinas de maíz comercializadas en Bogotá, Colombia

Objetivo Detectar la presencia o ausencia de proteínas transgénicas derivadas de cultivos genéticamente modificados (GM) en harina de maíz comercializadas en Bogotá D.C., Colombia.Métodos Se evaluaron 11 protocolos de extracción de proteína total en 17 harinas pre-cocidas, dos no cocidas y tres controles positivos. Posteriormente, se determinó la presencia de 7 proteínas transgénicas (CP4EPSPS, Cry1Ab, Cry1Ac, Cry1F, Cry2A, Cry34Ab1 y Cry3Bb1) utilizando kits de ELISA comerciales.Resultados Se determinó que el mejor protocolo de extracción de proteína total fue el buffer con Tritón X-100, con el que se obtienen concentraciones de proteína mayores a 0,5 mg/g de harina y no genera interferencia con la técnica de ELISA. Se detectaron cuatro proteínas transgénicas: CP4EPSPS, Cry1F, Cry1Ab y Cry34Ab1 en harinas pre-cocidas y sin pre-cocción, con porcentajes que varían entre el 20 y 100 %.Conclusión Siete de las 19 harinas de maíz evaluadas contienen trazas de proteínas transgénicas (B2,B8,A3,O3,O1,C1 y C2), que confieren resistencia a lepidópteros o coleópteros y tolerancia al herbicida glifosato (CP4EPSPS, Cry1Ab, Cry1F, Cry34Ab1 y Cry3Bb1), todos los eventos detectados están aprobados para el consumo humano en Colombia según el Ministerio de Salud y Protección Social

Molecular characterization and Freedom to Operate analysis of maize hybrids from genetically modified and Colombian varieties

Spodoptera frugiperda is one of the most common pests in maize crops, causing important losses in Colombia. The development of insect resistant crops is an alternative to conventional pest control methods. HERCULEX® I is a transgenic maize line with resistance to lepidopteran insects and tolerance to phosphinothricin herbicides, conferred by genes cry1F and pat, respectively. In Colombia, the National Federation of Cereal and Legume Growers (FENALCE) has carried out mendelian crosses between Colombian maize genotypes and HERCU- LEX® I, with the aim of integrating the genetic elements of the transgenic line into national varieties. Three hybrids were obtained which potentially carry such constructs. In the present study, the hybrid lines and their parental lines were characterized at the molecular level. Leaf tissue was tested for presence or absence of the genes cry1F and pat and their expression as mRNA and respective proteins Cry1F and Pat. Results show that the three hybrids indeed carry the HERCULEX® I constructs. RT-PCR and ELISA analysis showed transcription of the genes and presence of the proteins. An initial approach to the Freedom to Operate analysis was carried out for HERCU- LEX® I in Colombia

Water management system

En este proyecto consideramos el uso racional de los recursos naturales, por lo que nuestra propuesta es contar con un sistema de gestión integral del agua que nos permita tener soluciones sostenibles como: (1) reducir el consumo de agua potable; (2) tratar y reutilizar las aguas grises para las cisternas de los inodoros; (3) el aprovechamiento de las aguas pluviales.In this project we considered the rational use of natural resources; therefore, our proposal is to have an integrated water management system that allows us to have sustainable solutions such us: (1) to reduce the consumption of drinking water; (2) to treat and to reuse the greywater for flushing the toilet; (3) rainwater exploitation.Primera edició