Edición génica, transgénesis y mutaciones inducidas como generadores de nueva variabilidad en especies de interés agropecuario
Objetivo General
Contribuir al mejoramiento de especies vegetales y microbios de interés agropecuario mediante la generación de variabilidad genética aplicando técnicas de edición génica, transgénesis y/o mutaciones inducidas y consolidar los desarrollos logrados hasta el momento
Resumen Ejecutivo
El mejoramiento genético convencional ha utilizado la variabilidad genética disponible en las especies para el desarrollo de nuevas variedades adaptadas a ambientes adversos para que presenten amplia resistencia/tolerancia a estreses bióticos y/o abióticos o que ofrezcan nuevas alternativas productivas. Sin embargo, este mejoramiento aún es insuficiente o los tiempos necesarios suelen ser mayores a 10 años. Para responder a las demandas de sostenibilidad productiva y de calidad se necesita generar nueva variabilidad genética destinada a ser incorporada por los programas de mejoramiento. Tomando en cuenta estos problemas y oportunidades, en el PE-I115 de la cartera de proyectos anterior, se buscó solucionar la insuficiente oferta de cultivos y microbios con adaptación a diferentes ambientes y sistemas agrícolas. Se modificaron secuencias específicas a través de la puesta a punto de la técnica de edición génica mediante CRISPR en papa, alfalfa, lechuga y trigo. Se desarrollaron y aplicaron protocolos de mutaciones inducidas en diversas especies de cereales y oleaginosas, algodón, maní, arveja, lenteja, chía, quínoa, forrajeras, ornamentales y microbios y se está asesorando a programas de mejoramiento para aplicar estas técnicas. Se pusieron a punto protocolos de transformación genética (lotus, ciruelo, girasol, algodón, soja, vid y Brachypodium), y en la obtención de eventos de interés biotecnológico (cítricos, trigo, maíz, lechuga, alfalfa y papa) que se están evaluando en invernáculo y/o a campo. Se abordaron los aspectos regulatorios de los OGM para transitar su desregulación y la gestión de la propiedad intelectual de los desarrollos. Con la experiencia ganada en el PE-I115, el objetivo general del nuevo proyecto es continuar contribuyendo al mejoramiento de especies vegetales y microbios de interés agropecuario mediante la generación de nueva variabilidad genética aplicando técnicas de edición génica, transgénesis y/o mutaciones inducidas, así como consolidar los desarrollos logrados hasta el momento. Un punto clave es trabajar en paralelo con la gestión de la bioseguridad cumpliendo con las normativas vigentes, lo que facilitará el acceso a los nuevos materiales sin demoras. Los productos finales tendrán características que permitan la mitigación y adaptación frente al cambio climático, un aumento de la producción y mejora de la calidad de los productos acompañando una agricultura sostenible. Se planifican 17 actividades de mutaciones inducidas, 15 de transgénesis y 13 de edición génica. Se continuará con la interacción entre grupos de trabajo y con los programas de mejoramiento para asegurar la continuidad de los desarrollos obtenidos y los que se obtendrán. Asimismo, se propone consolidar la fuerte e importante interacción con los actores del ámbito productivo y académico y el establecimiento de un diálogo constructivo con el público en general que son los usuarios finales de los productos obtenidos y/o sus derivados.
Descripción de Problemas y Oportunidades
El fitomejoramiento mediante las técnicas propuestas en este proyecto acelera la mejora de los cultivos a través de la generación de nueva variabilidad genética. El mejoramiento acelerado de los cultivos es imprescindible para la seguridad alimentaria. También es importante para estabilizar el rendimiento de los cultivos bajo las presiones de un clima cambiante, es decir, temperaturas más cálidas, sequías frecuentes, salinización rápida de los suelos y la propagación transfronteriza de plagas y enfermedades. Se dispone de tres técnicas para generar variabilidad: 1) Edición Génica: se expandió profundamente durante la última década, como una nueva forma de obtener seres vivos con su genoma modificado debido a la acción de nuevas nucleasas guiadas por una molécula de ARN para realizar cortes sitio-dirigidos en una secuencia de ADN. Para preservar su integridad, las células emplean mecanismos endógenos que les permiten reparar los cortes en el ADN previo a la replicación del genoma. La reparación puede provocar deleciones y/o inserciones provocando el knock out de genes, sustitución de fragmentos, la introducción de nuevo material genético de forma dirigida, e incluso la modificación de secuencias a nivel de nucleótidos individuales. Esta tecnología abrió un nuevo y prometedor camino para el mejoramiento genético (Zhang et al, 2020; Liu et al 2022). Actualmente CRISPR/Cas9 es la principal herramienta para la Edición Génica debido a la simplicidad de uso, versatilidad y costo relativamente accesible. Los productos obtenidos se analizan mediante la resolución SAGyP 21/2021. En el caso que se compruebe que no se realizaron inserciones de ADN foráneo, podría continuar bajo la regulación de obtención de variedades por mejoramiento convencional. 2) Transgénesis: desde su surgimiento en los años 90 para la siembra y comercialización en algunos pocos países incluyendo la Argentina, ya existen numerosos eventos transgénicos aprobados para su cultivo y comercialización a nivel mundial (Kamle et al, 2017 y Prasad et al, 2017). En Argentina se han aprobado hasta el momento 67 eventos, en soja, maíz, algodón, cártamo, papa, trigo y alfalfa (Lewi y Vicien, 2020; https://www.argentina.gob.ar/agricultura/alimentos-y-bioeconomia/ogm-vegetal-eventos-con-autorizacion-comercial) y las características introducidas son mayormente resistencia a insectos y tolerancia a herbicidas, aunque en los últimos años se han incorporado resistencia a virus, tolerancia a sequía, disminución del contenido de lignina y producción de quimosina. En nuestro país los organismos transgénicos, los intermedios y las instalaciones para su desarrollo y evaluación están regulados bajo las Resoluciones 19 y 32/2021 y 45/2022 de la Secretaría de Agricultura, ganadería y pesca de la Nación (SAGyP). 3) Mutaciones inducidas: en fitomejoramiento cambian uno o pocos genes conservando el fondo genético, lo cual es especialmente útil para conocer las bases genéticas de los caracteres de interés y acompañar el mejoramiento vegetal. Aplican a amplios objetivos de mejoramiento, su uso es libre de patentes, sus productos pueden ser patentados y los cultivares obtenidos pueden ser considerados equivalentes a los obtenidos por mejoramiento convencional (Prina et al 2010, 2011, Novelli 2019, Spencer-Lopes et al 2018). Más allá del mejoramiento tradicional, la combinación de mutaciones inducidas y las herramientas genómicas/bioinformáticas actuales permiten el establecimiento de asociaciones genéticas que facilitan tanto el mejoramiento asistido por marcadores como la edición génica. El Organismo Internacional de Energía Atómica (The Joint FAO/IAEA) cuenta con una base de datos de variedades mutantes obtenidas a nivel mundial, registrando hasta el momento más de 3.400 variedades, siendo Asia el continente con más variedades registradas, y el arroz, el cultivo en el que se han obtenidos más mutantes, siguiéndole la cebada, crisantemo, trigo, soja y maíz (Mutant Varieties Database of the Joint FAO/IAEA Division of Nuclear Techniques in Food and Agriculture. Available online: https://nucleus.iaea.org/sites/mvd) (Mba 2013).
Sede del proyecto
Coordinadores
Gabriela Alejandra Massa
Participantes
María Fiorella Franco
Participante
Maria Mercedes Nisi
Participante
Daniela Lopez Miro
Participante
Viviana Natalia Decker
Participante
Melina Demichelis
Participante
Oscar Ernesto Regalía
Participante
Paola Suarez
Participante
Sara Ameijeiras
Participante
Nancy Amalia Setien
Participante
Vanina Lorena Vivas
Participante
Ramon Olegario Solis
Participante
Cecilia Gabriela Pascuan
Participante
Florencia Olivari
Participante
Horacio Esteban Hopp
Participante
Matias Adrian Rodriguez
Participante
Silvina Beatriz Divito
Participante
Susana Beatriz Costoya
Participante
Mariana Conte
Participante
Verónica Lucía Bugallo
Participante
Valeria Cecilia Beracochea
Participante
Gabriela Conti
Participante
Sofia Sucar
Participante
Araceli Nora Garcia
Participante
Agustin Santiago Montenegro
Participante
Maria Cristina Gomez
Participante
Franco Daniel A. Lencina
Participante
Juan Ignacio Tevez
Participante
Fabián Hermosis
Participante
Flavia Soledad Darqui
Participante
Cintia Jozefkowicz
Participante
Fernando Daniel Guarde
Participante
Nadia Yerkovich
Participante
Luciana Anabella Pagnussat
Participante
Guillermo Andrés Maroniche
Participante
German Ariel Bertran
Participante
Sandra Silvana Paez
Participante
Carlos Federico Marfil
Participante
Florencia Nicole Bekier
Participante
María Esther Carmen Soria
Participante
Agostina Affinito
Participante
Antonela Estefania Cereijo
Participante
Demian Esteban Monti
Participante
Jorge Andres Soliz
Participante
Mariana Daniela Turica
Participante
Laura Maskin
Participante
Romina Cristina Escobar
Participante
Cecilia Andrea Pereyra
Participante
Liliana Cristina Panozzo
Participante
Analiz Bernard
Participante
Jorge G Paz
Participante
Horacio Martin Winkler
Participante
María Celeste Molina Favero
Participante
Valentina Di Pauli
Participante
Rolando Jose Benitez
Participante
Laura Mabel Radonic
Participante
Sergio Enrique Feingold
Participante
Dalia Marcela Lewi
Participante
Abel Farroni
Participante
Lucio Lombardo
Participante
Ariela Judith Gonzalez
Participante
Maria Roldan
Participante
Gerardo Sanchez
Participante
Nicolas Daniel Ayub
Participante
Sebastian Gomez Talquenca
Participante
Pablo Federico Cavagnaro
Participante
Carla Delucchi
Participante
Ivan Francisco Ciklic
Participante
Alejandra Mab Landau
Participante
Sandra Garcia Lampasona
Participante
Rodrigo Parola
Participante
Javier Oberschelp
Participante
Cecilia Vazquez Rovere
Participante
Facundo Tabbita
Participante
Gabriela Cinthia Soto
Participante
Marisa Gisela Lopez Bilbao
Participante
Francisco Javier Di Pane
Participante
Paula Daniela Faccio
Participante
Ailín Beznec
Participante
Claudia Mabel Terenti Romero
Participante
Margarita Stritzler
Participante
Mariana Del Vas
Participante
Monica Fass
Participante
Adrian Ezequiel Bossio
Participante
Cecilia Lezcano
Participante
Natalia Ines Almasia
Participante
Natalia Sigrid Norero
Participante
Cecilia Andrea Decima Oneto
Participante
Florencia Elizabeth Soria
Becario
Sabrina Moyano
Becario
Carolina Mia Gandini
Becario
Anabela Poulsen Hornum
Becario
Karen Liebrenz
Becario
Micol Tais Auteri
Becario
Luisa Fernanda Galindo Sotomonte
Becario
Ailín Arizmendi
Becario
Jose Maria Niz
Colaborador
Analia Pedarros
Colaborador
Melina Beatriz Amenta
Colaborador
Ivan Franco D'amico
Colaborador
Paola Daniela Fontana
Colaborador
Victor David Flores
Colaborador
Marta Zulema Galvan
Colaborador
Paula Gabriela Ayala
Colaborador
Maria Andrea Esposito
Colaborador
Marcelo Javier Paytas
Colaborador
Mónica Spoljaric
Colaborador
Veronica Delfosse
Colaborador
Ricardo Salvador
Colaborador
María Florencia Rey
Colaborador
Jose Colazo
Colaborador
Leonardo Sebastian Vanzetti
Colaborador
Mario Alejandro Chocobar
Colaborador
Arturo Felipe
Colaborador
German Andres Gonzalez
Colaborador
Marcelo Helguera
Colaborador
Eliana Lopez Colomba
Colaborador
Jorge Omar Antonio Ayala
Colaborador
Fernando Daniel Cattaneo
Colaborador
Ana Julia Distefano
Colaborador
Miguel Fernando Garavello
Colaborador
Daniel Nicolas Arroyo
Colaborador
Gabriela Llauger
Colaborador
Silvina Maricel Brambilla
Colaborador
Marianela Rodriguez
Colaborador
Ignacio Gabriel Vicentin
Colaborador
Clarisa Bernardi
Colaborador
María Guillermina Socias
Colaborador
Enrique Javier Alberione
Colaborador
Sol Constanza Zerrizuela
Colaborador
Celina Elena Ghione
Colaborador
Oscar Fernando Tamayo
Colaborador
Daniel Federico Colque
Colaborador
Maria de Belen Garibotto
Colaborador
María Laura Federico
Colaborador
Norma Beatriz Paniego
Colaborador
Maricel Andrea Gallardo
Colaborador
Diego Ortiz
Colaborador
Lorena Marina Klein
Colaborador
Juan Andres Paredes
Colaborador
Jorge Javier Baldessari
Colaborador
Valeria Juliana Etchart
Colaborador
Luis Ernesto Erazzu
Colaborador
Nicolas Salines
Colaborador
Ariel Fernando Massera
Colaborador
Alberto Martin Gochez
Colaborador
Biografía
Otros Proyectos
