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BIOLOGÍA SINTÉTICA

Diseñamos y construimos genomas de plantas a la carta

 
 

BIOLOGÍA SINTÉTICA

Diseñamos y construimos genomas de plantas a la carta

La biología sintética permite redefinir lo que es posible en biotecnología vegetal.

En lugar de mejorar rasgos individuales o de expresión constitutiva, podemos ir un paso más allá y aplicar a las plantas lo principios de la biología sintética, incluyendo sensores, puertas lógicas, y la implementación de memoria y amplificación de señales. El objetivo es crear rutas nuevas desde cero para mitigar el común trade-off entre rendimiento y resiliencia.

Permite crear y desplegar conjuntos completos de rasgos adaptativos en una única unidad modular, dejando intacto el genoma nativo. Los cromosomas sintéticos pueden introducir módulos genéticos para funcionalidades específicas en cultivos. Madeinplant colabora con Syntato en un proyecto financiado por ARIA, que busca reducir el coste y el tiempo de iteración en la ingeniería de cromosomas, haciéndolos modulares y reutilizables.

GoldenBraid Pro es la plataforma avanzada de clonación modular desarrollada por el Plant Genomics and Biotechnology Lab del IBMCP (CSIC). Ahora, de la mano de Madeinplant, tienes acceso exclusivo a esta tecnología para ensamblar construcciones genéticas complejas con rapidez y alta eficiencia. Con más de 25.000 elementos genéticos modulares ya generados por usuarios de todo el mundo, GoldenBraid Pro se ha consolidado como el estándar en biología sintética vegetal.

• Velocidad: Ensambla múltiples piezas genéticas en una misma construcción. Se pueden ensamblar dos casetes de expresión en menos de 24 horas partiendo de piezas básicas.
• Precisión: Sistema basado en clonación tipo IIS que permite ensamblajes sin costuras.
• Simplicidad: construye ensamblajes iterativos utilizando únicamente cuatro plásmidos de destino y cuatro reglas básicas de ensamblaje.
• Colección de herramientas CRISPR listas para usar: más de 50 construcciones optimizadas para edición genética, regulación transcripcional y multiplexing.
• Diseño asistido por software: la herramienta GB Assembler prepara la domesticación, permite el ensamblaje in silico y se integra con nuestra base de datos de piezas estandarizadas.

Diseñar construcciones genéticas complejas de forma sencilla y visual, combinando elementos estandarizados desde una interfaz intuitiva.
Acceder a una extensa base de datos de piezas genéticas validadas listas para usar: promotores, terminadores, genes marcadores, elementos CRISPR, etc.
Solicitar kits de piezas genéticas listas para usar: Starter kit, CRISPR tools, Bioluminescence tools, Geminino tools.
Ensamblaje in silico antes de pasar a laboratorio, ahorrando tiempo y evitando errores.
Solicitar construcciones a medida. Diseña tus propias construcciones GB en la web y deja que nuestros expertos las ensamblen por ti.

GoldenBraid Pro transforma la ingeniería genética en una experiencia plug-and-play

GoldenBraid es un sistema de clonación modular basado en el uso de enzimas de restricción de Tipo IIS, como BsaI y BsmBI. Estas enzimas tienen la particularidad de cortar el ADN fuera de sus secuencias de reconocimiento, lo que permite generar extremos cohesivos («sticky ends») definidos por el usuario. Esta estrategia permite ensamblar estos fragmentos de manera altamente eficiente en una reacción en un solo tubo tubo mediante una ligasa T4, eliminando los sitios de restricción durante el ensamblaje. El resultado son construcciones sin cicatrices o con uniones mínimas (scarless o scar-benign). La belleza de GoldenBraid reside en su diseño simétrico de doble blucle o «trenza» («braid»), que incorpora dos sitios de restricción correspondientes a dos enzimas tipo IIS diferentes en orientaciones invertidas en todos los plásmidos. De esta manera, los plásmidos de expresión de primer nivel se convierten en plásmidos de entrada para ensamblajes de segundo nivel, y viceversa: la reacción con BsaI permite la clonación en vectores de destino α, mientras que la liberación con BsmBI permite la clonación en vectores de destino Ω. Este sistema permite el crecimiento indefinido de módulos genéticos reutilizables mediante pasos iterativos de ensamblaje binario.

Para más información, consulta:
• GoldenBraid: An Iterative Cloning System for Standardized Assembly of Reusable Genetic Modules (Sarrion-Perdigones et al., 2011).
• GoldenBraid 2.0: A Comprehensive DNA Assembly Framework for Plant Synthetic Biology (Sarrion-Perdigones et al., 2013).
• GB3.0: a platform for plant bio-design that connects functional DNA elements with associated biological data (Vazquez-Vilar et al., 2017)
• Edition of complex gene families in tobacco with GoldenBraid 4.0, a multipurpose web-based platform for plant genome engineering (Vazquez-Vilar et al., 2020)

¿Listo para diseñar tu próxima construcción como un pro? Visita la web

Sector

Aplicación

Referencia

Mejora de cultivo

Tomates enriquecidos en flavonoides (antioxidantes) y aminoácidos de cadena ramificada

Vazquez-Vilar et al. 2023

Molecular farming

Producción de un anticuerpo contra el SARS-CoV-2, inducible por cobre y activable tras la cosecha

Garcia-Perez et al. 2025

Biología sintética

Sistema reportero cuantitativo de bioluminiscencia para N. benthamiana basado en la ruta de Neonothopanus nambi

Calvache et al. 2023

Edición genética

Juventud foliar prolongada y mayor ramificación mediante mutaciones CRISPR en la familia génica SPL con 17 gRNAs

Vazquez-Vilar et al. 2021

Investigación básica

Caracterización funcional de receptores ABA mediante mutaciones CRISPR con 10-gRNAs

Pizzio et al 2022

¿Qué diferencia a GoldenBraid Pro del Golden Gate tradicional?

Nuestro sistema emplea un doble loop que permite reusar módulos y combinarlos infinitamente. En el Golden Gate clásico, los sitios de restricción tipo IIS se eliminan durante el ensamblaje, limitando su eficiencia cuando se requiere construir ensamblajes multigénicos complejos, ya que no permite integrar fácilmente nuevas unidades construidas previamente.
Además, GoldenBraid emplea una gramática estándar que incorpora códigos de barras asociados con categorías funcionales básicas de una unidad de transcripción (TU) típica. De esta forma, se puede incorporar operadores en la región 5´ y 3´, péptidos señales, fusiones en los extremos C-terminal o N-terminal, etc., de forma rápida y sencilla. Este sistema captura la complejidad de los módulos genéticos y maximiza las posibilidades de la biología sintética vegetal.

¿Qué tipos de piezas genéticas puedo utilizar?

La base de datos de GoldenBraid incluye promotores, genes codificantes, terminadores, herramientas CRISPR, elementos reguladores y más, todos en formato compatible con GoldenBraid. Puedes usar nuestras piezas estándar o cargar las tuyas propias.

¿Funciona con mi organismo modelo?

Las herramientas han sido probadas con éxito en Nicotiana benthamiana, Arabidopsis thaliana, tomate, arroz y otros cultivos modelo. La plataforma es adaptable a distintos sistemas de transformación vegetal.

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