Este documento describe los procesos de clonación y creación de animales transgénicos. La clonación se basa en el trasplante nuclear de células somáticas a ovocitos enucleados para producir embriones genéticamente idénticos. Se han clonado con éxito ovejas, vacas, cerdos, cabras y primates. Los animales transgénicos tienen ADN foráneo insertado en su genoma a través de la microinyección de embriones o la transferencia nuclear de células modificadas genéticamente.
4. • En los animales, la clonación se basa en el
uso de la técnica de transplante nuclear.
• Mediante esta técnica, una célula donante
. del individuo a clonar se transfiere a un
. ovocito previamente enucleado.
TRANSPLANTE NUCLEAR
La clonación
consiste en
la producción
de individuos
genéticamente
idénticos
Agrobiotecnología
Animales
transgénicos
ovocito embrión sintético
célula donante
Enucleación Electrofusión
5. Para la clonación de bovinos suele partirse de células fetales como donantes del
material genético. Los ovocitos pueden provenir de animales sacrificados para
consumo ya que sólo aportan el ADN mitocondrial. El embrión obtenido en cultivo
debe ser luego transferido a una hembra receptora para completar su desarrollo.
Clonación reproductiva de bovinos
6. Células donantes
• Células fetales
- La vida media es de 35 divisiones celulares.
Ello permite su manipulación genética.
- La tasa de divisiones de 1,3 divisiones por día.
- Son muy sensibles a la inhibición por contacto.
- Se desarrollan en mayor proporción.
• Células adultas
- La vida media es de 20 divisiones celulares.
- La tasa de divisiones de 0,8 divisiones por día.
- Son muy sensibles a la inhibición por contacto.
- Se desarrollan en menor proporción.
cortar el tejido
explanto
7. OVOCITOS MADUROSOVOCITOS INMADUROS
• Los ovocitos obtenidos de
ovarios de animales
sacrificados para consumo
deben ser madurados in vitro.
• La maduración consiste en el
avance de la división meiótica
hasta la metafase II.
• En este estadío se observa la
extrusión del primer cuerpo
polar.
Ovocito
recipiente
Agrobiotecnología
Animales
transgénicos
Expansión de las
células del cúmulus
24 hs
Primer cuerpo polar
8. Para implementar la técnica de transplante nuclear se
requiere disponer de micromanipuladores y de un
microscopio con accesorios para visualizar fluorescencia.
Gentileza de Biosidus S.A.
Transplante
nuclear
Agrobiotecnología
Animales
transgénicos
9. Gentileza de Biosidus S.A.
Transplante nuclear
Ovocito en MII Enucleación
Célula donante Transplante nuclear
12. Aplicaciones
de la clonación
Agrobiotecnología
Animales
transgénicos
• La clonación reproductiva tiene distintas
aplicaciones en biotecnología animal.
- Clonado con fines agropecuarios
- Clonado de animales de zoológicos
y mascotas
- Clonado para introducir modificaciones
genéticas
• La clonación terapéutica se aplica en medicina
humana.
14. Clonación en ovinos
El primer mamífero clonado a partir de una célula somática
fue una oveja, la ahora mundialmente conocida Dolly.
Tomado de: http://www.roslin.ac.uk/imagelibrary/
15. Tomado de: Hill et al., Biol. Reprod., 2000.
Uno de los
primeros bovinos
clonados fue
“Second chance”
Clonación
de bovinos
Agrobiotecnología
Animales
transgénicos
16. “Pampa” fue la primera ternera nacida por clonación
a partir de fibroblastos fetales en Argentina
Clonación
de bovinos
Agrobiotecnología
Animales
transgénicos
Gentileza de Biosidus S.A.
17. A pesar de que su dueño invirtió más de
3 millones de dólares en ello, “Missy”
murió en 2002 sin haber sido clonada.
Clonación
de mascotas
http://www.missyplicity.com
Agrobiotecnología
Animales
transgénicos
19. Tomado de: Poleiaeva et al., Nature, 2000.
Cerdos clonados obtenidos por transferencia
nuclear de células somáticas de un animal adulto
El clonado de cerdos requirió
modificar la técnica habitual
de transplante nuclear.
20. Tomado de: Meng et al., Biol. Reprod.,1997.
Clonación
de primates
Agrobiotecnología
Animales
transgénicos
”Neti” y
“Ditto”
21. • La clonación reproductiva carece de
justificación médica.
• Su aplicación masiva es totalmente
improbable en las condiciones actuales
¿Clonación
de humanos?
Agrobiotecnología
Animales
transgénicos
22. Clonación terapéutica
• La denominada clonación terapéutica permite generar
tejidos de reemplazo a partir de células del paciente.
Ovocito (donado)
Tejido normal
(ej. fibroblastos)
Transplante nuclear
Embrión (?) sintético
Células embrionarias
(pluri o totipotenciales)
Factores de crecimiento
Matriz extracelular
Células precursoras del
tejido dañado
Autotransplante
24. • Un animal transgénico es aquel que tiene una
porción de ADN foráneo en su genoma.
Animales
transgénicos
Agrobiotecnología
Animales
transgénicos
Hembra superovuladaMacho fértil
X
Inyección con ADN
foráneo
Promotor
Colecta de
embriones
Implantación de los embriones
en hembras seudopreñadas
Extracción del ADN y detección de la
presencia del transgen
Crías
Hembra superovuladaMacho fértil
X
Inyección con ADN
foráneo
Promotor
Colecta de
embriones
Implantación de los embriones
en hembras seudopreñadas
Extracción del ADN y detección de la
presencia del transgen
Crías
- Los primeros animales transgénicos producidos fueron
ratones, obtenidos mediante microinyección de cigotas
26. Agrobiotecnología
Animales
transgénicos
La técnica de
microinyección
de cigotas
resulta muy
poco eficiente
en bovinos
Microinyección de cigotas bovinos
Eficiencia en la producción de animales
Transgénicos por microinyección
Eficiencia en la producción de animales
Transgénicos por microinyección
Cigotas microinyectadas 2.800
Sobreviven la microinyección 2.500
Embriones transferidos a receptoras 250
Preñeces 50
Terneros transgénicos 1
27. La introducción de genes por transfección y posterior
selección de células totipotenciales permite producir
animales transgénicos con muy alta eficiencia.
Agrobiotecnología
Animales
transgénicos
Clonación y
transgénesis
Gentileza de Biosidus S.A.