Se autorizan nuevos eventos transgénicos en maíz

Con fecha 21 de junio de 2011, el Gabinete Nacional de Bioseguridad resuelve autorizar cinco nuevos eventos transgénicos en maíz,  para producción y uso comercial para consumo directo o procesamiento.


TC1507 – Resistencia a lepidópteros

GA21 – Resistencia a glifosato

NK603 – Resistencia a glifosato

GA21 X BT11 – Resistencia a glifosato y a lepidópteros

NK603 X MON810 – Resistencia a glifosato y a lepidópteros.


Estas autorizaciones comerciales son las primeras desde 2004 y se dan en el nuevo marco normativo que opera desde 2008.

 

 

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El “barrenador del tallo” (Diatraea saccharalis) es un insecto lepidóptero que constituye la principal plaga de los cultivos de maíz en nuestro país. Sus larvas se alimentan de los tallos y las hojas, dejando galerías que dañan la planta, la quiebran, impiden el transporte de nutrientes y sustancias y son vía de entrada para hongos, cuyas toxinas (micotoxinas) son muy peligrosas para nuestra salud.
La denominación Bt deriva de Bacillus thuringiensis, una bacteria que normalmente habita el suelo y cuyas esporas contienen proteínas tóxicas para ciertos insectos. Estas proteínas, denominadas Cry, se activan en el sistema digestivo del insecto y se adhieren a su epitelio intestinal, alterando el equilibrio osmótico del intestino. Esto provoca la parálisis del sistema digestivo del insecto el cual deja de alimentarse y muere a los pocos días. Las toxinas Cry son consideradas inocuas para mamíferos, pájaros e insectos “no-blanco”. Hay varias proteínas Cry (y por lo tanto diferentes genes cry) y cada una es específica para un tipo o grupo de insectos.

El maíz Bt es un maíz transgénico o genéticamente modificado que produce en sus tejidos proteínas Cry. Así, cuando las larvas del barrenador del tallo intentan alimentarse de la hoja o del tallo del maíz Bt, mueren.

Los beneficios que presenta el maíz Bt se centran en la posibilidad que tiene el agricultor de controlar las plagas sin emplear insecticidas, lo que constituye, además, un beneficio directo para el medio ambiente. En particular, el control eficiente de las plagas permite una máxima expresión del potencial de rendimiento, un manejo más flexible de las fechas de siembra y cosecha, y una mejor calidad del grano. Por su parte, la reducción en el nivel de micotoxinas es un beneficio para la salud humana y animal.

 

Maíz MON810

Característica: Maíz resistente a insectos lepidópteros.

Genes y elementos genéticos introducidos: La resistencia se obtuvo por introducción del gen cry1A(b) en el genoma del maíz para la síntesis de la toxina Bt de la bacteria del suelo Bacillus thuringiensis, que impide el desarrollo de las larvas de insectos lepidópteros.

Para el evento MON810 se realizó la transformación con el plásmido PV-ZMBK07, que contiene al gen cry1A(b) bajo el promotor y el enhancer del transcripto 35S del virus del mosaico del coliflor. También lleva el intrón de la hsp70 de maíz (para aumentar la expresión) y la secuencia 3’ no codificante para la poliadenilación del gen nos (nopalina sintasa) del plásmido pTiT37 de Agrobacterium tumefaciens. El plásmido también contiene el gen de la neomicina-fosfotransferasa (nptII) como marcador de selección. El análisis molecular reveló la presencia de una sola copia del gen cry1A(b) y ninguna del gen nptII.

Método de transformación: Bombardeo de micro partículas.

Compañía: Monsanto Company

Maíz Bt11

Característica: Maíz resistente a insectos lepidópteros.

Genes y elementos genéticos introducidos: La resistencia en el maíz Bt 11 se obtuvo por introducción del gen cry1A(b) en el genoma del maíz para la síntesis de la toxina Bt que impide el desarrollo de las larvas de insectos lepidópteros.

El evento Bt11 contiene una copia del gen cry1A(b) de la bacteria Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki cepa HD-1, que codifica para la proteína Bt y una copia del gen pat, de la bacteria Streptomyces viridochromogenes, que codifica para la enzima fosfinotricin-acetil transferasa (proteína PAT), que confiere tolerancia al herbicida glufosinato de amonio. Ambos genes se encuentran formando un único inserto que se comporta como un único locus. La expresión de cada uno de estos genes está controlada por un promotor/enhancer del transcripto 35S del virus del mosaico del coliflor y aumentada por la presencia del primer intrón del gen 1S de la enzima alcohol deshidrogenasa (adh) del maíz. La señal de poliadenilación de cada gen es la del gen nos, que codifica para la enzima nopalina sintasa de Agrobacterium tumefaciens. También hay en este evento una secuencia de 1,1 Kb del plásmido pUC19, incluyendo su origen de replicación pero sin regiones codificantes.

El locus que contiene los genes cry1A(b) y pat se encuentra en una única copia en el brazo largo del cromosoma 8.

Método de transformación: Bombardeo de micro partículas.

Compañía: Syngenta Seeds, Inc.

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Característica: Maíz tolerante al herbicida glifosato.

En el evento GA21 la tolerancia al herbicida glifosato se origina por inserción del gen de la enzima 3-enolpiruvil-shiquimato-5-fosfato sintasa modificado del maíz (mEPSPS). El gen de maíz fue modificado por mutagénesis dirigida para originar una enzima mEPSPS idéntica a la versión salvaje (del maíz), salvo en dos aminoácidos. Sin embargo esta diferencia hace que la mEPSPS sea tolerante a glifosato. Por eso, la aplicación del herbicida en plantas que llevan este gen no afecta la síntesis de aminoácidos aromáticos y por lo tanto tampoco el crecimiento de la planta.

La expresión del gen mepsps está controlada por el promotor y el intrón del gen de actina de arroz. Inmediatamente antes de la secuencia codificante del gen mepsps se colocó la secuencia codificante para el péptido señal de tránsito a cloroplasto. Esta señal permite que la proteína mEPSPS sea transportada al cloroplasto, donde se encuentra normalmente la EPSPS de plantas y ocurre la síntesis de aminoácidos aromáticos. La señal de poliadenilación corresponde al gen nos (que codifica para la enzima nopalina sintasa) de Agrobacterium tumefaciens.

Método de transformación: bombardeo de micro partículas.

Compañía: Syngenta Seeds, Inc.

 

Maíz NK603

Característica:

Maíz tolerante al herbicida glifosato.

Característica:

Tolerancia al herbicida glifosato.

Genes y elementos genéticos introducidos:

En el evento NK603 la tolerancia al herbicida glifosato se origina por inserción de dos copias en tandem del gen de la enzima 3-enolpiruvil-shiquimato-5-fosfato sintasa (EPSPS), proveniente de la cepa CP4 de la bacteria del suelo Agrobacterium tumefaciens. La enzima EPSPS producida en esta cepa es tolerante a glifosato. Por eso, la aplicación del herbicida en plantas que llevan este gen no afecta la síntesis de aminoácidos aromáticos y por lo tanto tampoco el crecimiento de la planta.

Los dos genes epsps forman parte de un único inserto que se comporta como un único locus. La expresión de cada uno de estos genes está controlada por sendos promotores: el correspondiente a la primer copia del gen es el P-ract1/ract1 (promotor del gen de actina, además del primer intrón) derivado de arroz; el correspondiente a la segunda copia del gen es el e35S (promotor del virus del mosaico del coliflor con el enhancer duplicado). En ambas copias del gen epsps se insertaron las secuencias que codifican para el péptido de señalización a cloroplasto de Arabidopsis thaliana. En la segunda copia del gen hay también una secuencia correspondiente al intrón del gen hsp70 de maíz. Las señales de poliadenilación corresponden al gen nos (que codifica para la enzima nopalina sintasa) de Agrobacterium tumefaciens.

Método de transformación: Bombardeo de micro partículas.

Compañía: Monsanto Company

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Característica:
Maíz resistente a insectos lepidópteros y tolerante al herbicida glufosinato de amonio.
Genes y elementos genéticos introducidos:
La resistencia se obtuvo por introducción del gen cry1F en el genoma del maíz para la síntesis de la toxina Bt que impide el desarrollo de las larvas de insectos lepidópteros y del gen pat, que codifica para una enzima que inactiva al herbicida glufosinato de amonio.
El evento TC1507 contiene una copia del gen cry1F de la bacteria Bacillus thuringiensis var. azawai, que codifica para la proteína Bt y una copia del gen pat, de la bacteria Streptomyces viridochromogenes, que codifica para la enzima fosfinotricin-acetil transferasa (proteína PAT), que confiere tolerancia al herbicida glufosinato de amonio. Ambos genes se encuentran formando un único inserto que se comporta como un único locus. La expresión del gen cry1F está controlada por el promotor ubiZM1 del gen de la ubiquitina de maíz, además de un intrón de este gen y una región 5’ no traducida. La expresión del gen pat está controlada por el promotor/enhancer del transcripto 35S del virus del mosaico del coliflor.
La señal de poliadenilación del gen cry1F proviene de la secuencia ORF25PolyA de Agrobacterium tumefaciens y la del gen pat, del transcripto 35S del virus del mosaico del coliflor. 
Método de transformación: Bombardeo de micro partículas.

Compañía: Pioneer y Dow AgroSciences

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Maíz tolerante al herbicida glifosato y resistente a insectos lepídópteros.

El evento de maíz NK603 X MON810 es un híbrido F1 que resulta del cruzamiento convencional de las líneas NK603 (tolerante a glifosato) y MON810 (resistente a insectos lepidópteros). Por lo tanto, expresa dos proteínas nuevas, la CP4 EPSPS y la Cry1Ab. Para una mayor descripción, ver los eventos NK603 y MON810.

Compañía: Monsanto Company

Maíz tolerante al herbicida glifosato y resistente a insectos lepidópteros.

El evento de maíz Bt11 X GA21 es un híbrido F1 que resulta del cruzamiento convencional de las líneas GA21 (tolerante a glifosato) y Bt11 (resistente a insectos lepidópteros). Por lo tanto, expresa dos proteínas nuevas, la (m)-EPSPS y la Cry1Ab. Para una mayor descripción, ver los eventos Bt11y GA21.

Compañía: Syngenta Seeds Inc.

Maíz tolerante a los herbicidas glifosato y glufosinato de amonio, y resistente a insectos lepidópteros.

El evento de maíz TC1507 X NK603 es un híbrido F1 que resulta del cruzamiento convencional de las líneas NK603 (tolerante a glifosato) y TC1507 (resistente a insectos lepidópteros y tolerante a glufosinato de amonio). Por lo tanto, expresa tres proteínas nuevas: CP4 EPSPS, PAT y Cry1F. Para una mayor descripción, ver los eventos NK603 y TC1507.

Compañía: DOW AgroSciences LLC

 

Maíz MON89034 x MON88017

Característica:

Resistencia a Lepidópteros, Coleópteros y tolerancia a glifosato.

Genes y elementos genéticos introducidos:

Los híbridos de maíz transformados por ingeniería genética con el evento MON89034 expresan los genes cry1A.105 y cry2Ab2 proveniente de la bacteria de suelo Bacillus thuringiensis (Bt). La bacteria Bt produce, durante la esporulación, un cristal de proteína tóxico, denominadas proteínas Cry, conocidas también como delta endotoxinas. Existen diferentes clases de proteínas Cry con distinta actividad insecticida. Al ingerirse la toxina (proteína Cry) por el insecto susceptible durante su fase larvaria, el ph alcalino del intestino determina su pasaje a la forma activa de la endotoxina, la cual se une a receptores específicos de las membranas epiteliales del intestino medio del insecto, lo que genera poros que desequilibran su balance osmótico causando eventualmente su muerte. En el evento MON89034 se expresan las proteínas Cry1A.105 y Cry2Ab2 que confieren protección contra: la “oruga cogollera” (Spodoptera frugiperda), “isoca de la espiga” (Helicoverpa zea) y el “barrenador del tallo de maíz” (Diatraea saccharalis).

El gen cry3Bb1 que se expresa en el evento MON88017, proviene de la bacteria de suelo Bacillus thuringiensis (Bt). La bacteria Bt produce, durante la esporulación, un cristal de proteína tóxico, denominadas proteínas Cry, conocidas también como delta endotoxinas. Existen diferentes clases de proteínas Cry con distinta actividad insecticida. Al ingerirse la toxina (proteína Cry) por el insecto susceptible durante su fase larvaria, el ph alcalino del intestino determina su pasaje a la forma activa de la endotoxina, la cual se une a receptores específicos de las membranas epiteliales del intestino medio del insecto, lo que genera poros que desequilibran su balance osmótico causando eventualmente su muerte. En el evento MON88017 se expresa la proteína Cry3Bb1 que confiere protección contra la larva de Diabrótica speciosa que se alimenta de raíces.

El gen 5-enolpyruvylshikimato-3-fosfato sintasa (epsps) que se expresa en el evento MON88017 proviene de la cepa CP4 de la bacteria Agrobacterium spp. El producto de expresión de dicho gen (CP4 EPSPS) hace al maíz tolerante al glifosato (principio activo de la familia RoundUp de herbicidas de uso agrícola). La proteína CP4 EPSPS, se corresponde con una forma tolerante al glifosato de la enzima 5- enolpyruvylshikimato-3-fosfato sintetasa involucrada en la ruta metabólica de biosíntesis de aminoácidos aromáticos. La proteína CP4 EPSPS es estructuralmente similar y funcionalmente idéntica a la enzima endógena de planta EPSPS pero con reducida afinidad por el glifosato. El glifosato inhibe a la enzima EPSPS endógena de la planta bloqueándose la biosíntesis de aminoácidos aromáticos. La introducción del gen cp4 epsps permite a las plantas de maíz producir aminoácidos aromáticos y otros metabolitos esenciales para el crecimiento y desarrollo en presencia de glifosato.

Compañía: Monsanto Company

 

Maiz Bt11 x MIR162 x GA21

Característica

Resistencia a Lepidópteros, tolerancia a glifosato.

Genes y elementos genéticos introducidos:

El maiz Bt11x Mir162 x GA21 es un híbrido obtenido de la cruza convencional de los eventos Bt11 (tolerante a plagas de lepidopteros y tolerante a herbicida), MIR162 (tolerante a plagas de lepidópteros y GA21 (tolerante a herbicida). El maiz Bt11xMIR162xGA21) expresa 5 proteinas nuevas: las endotoxinas CryAb y Vip3Aa20 que confieren tolerancia a algunas especies de lepidópteros, la PMI (manosa-6fosfato isomerasa), la PAT que confiere tolerancia a herbicidas con glufosinato de amono, y la mEPSPS que confiere tolerancia a herbicidas con glifosato. La proteina modificada EPSPS proviene del evento Ga21, las proteínas Cry1Ab y PAT provienen del evento Bt11, mientras que las proteínas PMI y Vip3Aa20 provienen del evento MIR 162.

Las proteinas Cry1Ab y Vip3Aa20 no son enzimas, por lo que no afectan el metabolismo de la planta. La enzima PAT tiene alta afinidad por L-Phosphinothricin, el principio activo del gufosinato de amonio. La mEPSPS tiene alta afinidad por el fosfoenolpiruvato (PEP) y shikimate-3-phosphate, que son parte de la vía metabólica del shikimato.

Las proteínas Cry1Ab y Vip3Aa20 son cortadas proteolíticamente en el intestino alcalino de los insectos lepidópteros, resultando en una forma insecticida activa. La proteína insecticida activa interactúa con una molécula receptora presente solamente en las células del epitelio del intestino medio de los insectos susceptibles, provocando poros en las memabranas de las células. Como resultado, el balance osmótico celular es perturbado, las células se hinchan y sufren lisis. Las larvas de los insectos susceptibles cesan de comer y mueren. Existen varios sitios de acoplamiento específicos y con alta afinidad para varias proteínas Bt en el epitelio del intestino medio de los insectos susceptibles, pero dichos sitios no están presentes en células de mamíferos.

La enzima PAT otorga tolerancia al herbicida glufosinato de amonio y fue utilizada como marcador de selección, facilitando la identificación de céluas vegetales trasnformadas. El glufosinato de amonio actúa inhibiendo la enzima glutamino sintetasa presente en la planta, la única enzima que detoxifica el amonio en la planta incorporándolo a la glutamina. La inhibición de esta enzima lleva a la acumulación de amonio en los tejidos vgetales, causando la muerte dentro de horas luego de la aplicación. PAT cataliza la acetilación del herbicida, detoxificando el glufosinato de amonio en un compuesto inactivo.

La EPSPS fue modificada por mutagénesis dirigida para obtener una enzima insensible a la inactivación por glifosato (mEPSPS). Este herbicida normalmente se una e inactiva a la EPSPS, enzima involucrada en la síntesis de los aminoácidos aromáticos tirosina, fenilalanina y triptófano. La EPSPS se encuentra presente en todas las plantas, bacterias y hongos, pero no en animales.

La proteína PMI cataliza la isomerización de manosa-6-fosfato en fructosa-6-fosfato. De esta manera permite que las células vegetales protadoras del gen pmi sobrevivan y crezcan en medios que tienen manosa como única fuente primaria de carbono. El gen pmi fue utilizado como gen marcador en el proceso de transformación del evento MIR162, no confiere ninguna característica agronómica a los maices portadores del evento MIR162. Este gen marcador se utiliza en reemplazo de los genes de resistencia a antibióticos.

Compañía: Syngenta Seeds, Inc

 

 

Gen principal. Este evento contiene dos copias del gen pat (de la bacteria Streptomyces viridochromogenes cepa Tu494), que codifica para la enzima fosfinotricin-acetil transferasa (proteína PAT), que confiere tolerancia al herbicida glufosinato de amonio; este gen ha sido modificado para optimizar su expresión en la planta, pero sin modificar la secuencia de aminoácidos de la proteína para la que codifica. Las dos copias de este gen se encuentran en el inserto formando dos segmentos separados, o "cassettes", cada uno con los elementos regulatorios de su expresión, y el conjunto se comporta como un único locus.

La expresión de ambos genes pat está controlada por el promotor y el terminador del transcripto 35S del virus del mosaico del coliflor.

Gen bla. El inserto contiene también secuencias del gen bla (que codifica para la enzima beta-lactamasa): una copia de secuencias de la región 5' del gen, y una copia de su región 3'. Estas secuencias provienen del vector de clonado, y se originan en procedimientos que se han practicado para eliminar el riesgo de que este gen se exprese en la planta, cuando es introducido en el proceso de la transformación. Esos procedimientos consistieron en lo siguiente: antes de usarlo en la transformación, el plásmido vector fue digerido con una endonucleasa de restricción que tiene un sitio de reconocimiento en el interior del gen bla, con lo cual este gen queda truncado. Esta digestión del plásmido genera dos fragmentos: uno de ellos contiene el gen pat, con su promotor y terminador, y la porción 3' del gen bla, y el otro contiene la porción 5' de ese gen. Ambos fragmentos contienen otras regiones del vector. Luego de la transformación, (que se realiza con el vector así fragmentado), se verifica que se ha insertado en el genoma de la planta una copia de cada uno de los dos segmentos en que quedó dividido el gen bla, pero esos segmentos se han insertado en forma separada y no se encuentran unidos de modo de reconstruir un gen completo funcional. En particular, si bien la región 3' del gen tiene la misma orientación que el gen pat (tal como está en el vector), la región 5' se encuentra en orientación opuesta, lo cual es compatible con la integración independiente de los dos fragmentos en que se dividió el plásmido antes de la transformación. Por lo tanto, aún cuando esas secuencias fueran reconocidas por los mecanismos de expresión de la planta, ellas no podrían constituir un gen funcional para expresar la beta-lactamasa.

Compañía: Bayer CropSciences