Transformação de Plantas Por Quê ?

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1 Transformação de Plantas Por Quê ?
-Resistência a pragas e patógenos -Tolerância a estresses abióticos -Aumento do valor nutricional -Manipulação da produtividade -Biofábricas -Qualidade: Óleo, aminoácidos, teor Fe, qualidade aminoácidos, teor de lignina, teor de açúcar, teor de sólidos...

2 Transformação de Plantas e.......
Leveduras para queijos, vinho e cerveja Kits para avaliação de poluição ambiental Produtos de limpeza biodegradáveis Aditivos alimentares Animais modelo para estudos de doenças vacinas

3 Sub-clonagem do cDNA do gene de interesse no vetor binário Gateway de transformação de plantas
GatewayTM Binário Invitrogen

4 Subclonagem em Vetor Binário de Transformação de Plantas
Patente n◦ PI Gene de interesse BE BD R1 R2 V. Binário bordas do T-DNA Gene nptII terminador nos promotor nos promotor 35S attR1 attR2 ccdB CmR Terminador 35S Gene Egfp promotor rolD Karimi et al. (2002)

5 Transformação de Agrobacterium tumefaciens
Vetor Binário Recombinante Linhagem (A. tumefaciens) Desarmada Primers específicos do cDNA do transgene

6 Transformação de Tabaco Padrão de segregação gênica
Horsch et al., 1985 Padrão de segregação gênica Planta T2 Homozigota

7 Transformação de Eucalipto
González et al (2002)

8 Métodos de Transformação
Físicos: 1) Eletroporação Transformação de bactérias, fungos, algas, suspensão celular, protoplastos 2) Microinjeção 3) Biolística Biológico: 1) via Agrobacterium

9 Pré-Requisitos ►Tecido vegetal ou animal competente para propagação e regeneração ►Método eficiente de introdução do DNA ►Agentes seletivos para os tecidos transgênicos ►Método eficiente de reprodutibilidade e independente do genótipo ►Curto prazo de cultura de tecido ou célula

10 Eletroporação Protoplastos

11 Fusão de Protoplastos

12 Microinjeção

13 Biolística (Câmara de Vácuo)

14 Princípio Biolística

15

16 Obtenção de plantas transgênicas via Agrobacterium
►Capacidade única dessas bactérias de transferir sequências específicas do seu próprio DNA para o genoma vegetal de várias espécies

17 Na Natureza Agrobacterium tumefaciens Agrobacterium rhizogenes
Galha da coroa Agrobacterium rhizogenes Síndrome das raízes em cabeleira

18 Galha da coroa

19 Síndrome das raízes em cabeleira

20 Filme Agrobacterium

21 Processo de Parasitismo
Existe especificidade Espécie vegetal x Linhagem de Agrobacterium

22 Virulência de uma linhagem de Agrobacterium
Plasmídio Ti Genes Cromossômicos Condições Fisiológicas da planta Condições de infecção

23 Capacidade de transferência de genes
Presença do plasmídio Ti no genoma bacteriano: ►T-DNA [25pbBE......Oncogene pbBD] + genes para síntese de opinas ► Região vir virA, virG, virE, virD, ...virH

24 in vitro Elementos essencias ao processo de transferência:
► Região vir ► Extremidades do T-DNA (25pb) Oncogenes

25 Linhagem desarmada oncogene Transgene de interesse Bordas 25pb T-DNA
Região vir funcional

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27 Vetores de transformação
Sistema cointegrado: o T–DNA modificado está dentro do plasmídio Ti. Sistema binário: o T-DNA modificado é mantido em um plasmídio distinto do Ti.

28 Vetor cointegrado

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30 Transferência do Transgene + gene marcador

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32 Genes marcadores Gene uidA: expresão da -glucuronidase (GUS)
Gene bar: gene de resistência ao herbicida glifosato Gene nptII: de resistência ao antibiótico canamicina Gene gfp: expressão da “green fluorescent protein”

33 Arabidopsis Northern Blot

34 Tecido vegetal - Tabaco

35 Controle MS5 GUS 35S GUS Arabidopsis

36 Flor

37 GUS GFP Folhas de N. benthamiana

38 Expressão GFP em Bactérias

39 Expressão em mamíferos
GFP

40 Novas Proteínas

41 Água viva

42 Principais Países e as Culturas Transgênicas

43 AS CULTURAS TRANSGÊNICAS ESTÃO CONSOLIDADAS
NO MUNDO E APRESENTAM UM RÁPIDO CRESCIMENTO

44 Principais Culturas Transgênicas
Milhões de Hectares

45 Principais Característica das Culturas Transgênicas
Milhões de Hectares Fonte: Clive James, 2008 Tolerância Herbicida Resistência Insetos Tolerância Herbicida/Resistência Insetos

46 Resistência ao papaya ringspot virus (PRSV)
Ruud VALYASEVI, 2005

47 Soja resistente a herbicida
Resistência a Herbicida Glifosato

48 Arroz Transgênico Grandes quantidades do elemento beta-caroteno,
convertido no organismo em vitamina A.

49 Cana resistente à Seca Um gene de resistência à seca produziu eventos
Que sobreviveram após 55 dias sem água CanaVialis