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BiotecnologBiotecnologííaa animalanimal
¿Cual es el objetivo de realizar Biotecnología animal?
A. Se pueden generar animales modificados (“animales
transgénicos”) para muchos propósitos, que sirvan de
modelos a enfermedades humanas o introducir nuevos
caracteres a animales importantes en producción como vacas
o peces
B. Métodos genéticos como selección asistida por marcadores
(MAS) ayuda a identificar zonas en el cromosoma con
caracteres importantes como crecimiento
C. Los genes se pueden transferir a través de especies, familias
e incluso reinos como resultado de tecnología del DNA
recombinante
D. Los principales objetivos de la biotecnología animal son razas
que sean más nutritivas y animales económicamente más
productivos, incrementen el crecimiento y desarrollo, así como
anticuerpos y producción de vacunas
Métodos de transferencia de genes
en animales
Para insertar un gen correctamente en un animal, el
gen (denominado el transgen) necesita
expresarse en el momento adecuado y la
cantidad y lugar adecuado del animal
Promoters y secuencias reguladoras son esenciales
El gen se debe incorporar al cromosoma para una
expresión adecuada
Métodos de transferencia de genes
en animales
Microinyección
1. La inyección del gen de interés en un huevo
fertilizado de un animal donador
2. El gen debe ser insertado antes que la primera
división celular de tal modo que todas las
células del animal contienen el gen
3.3. LosLos pasospasos en elen el procesoproceso son:son:
a.a. IdentificaciIdentificacióónn (y a(y a veces modificaciveces modificacióón por mutacin por mutacióónn) de) de
un gen deun gen de interinterééss
b.b. InserciInsercióónn del gen dedel gen de interinterééss en el vectoren el vector apropiadoapropiado
c.c. MicroinyecciMicroinyeccióónn del DNAdel DNA dentrodentro deldel pronucleopronucleo de unde un
huevo fertilizadohuevo fertilizado
d.d. ImplantaciImplantacióónn deldel huevo microinyectadohuevo microinyectado enen unauna madre demadre de
alquileralquiler
e.e. PermitirPermitir elel desarrollodesarrollo deldel embriembrióón hastan hasta susu nacimientonacimiento
f.f. DemostraciDemostracióón quen que el gen hael gen ha sido incorporadosido incorporado dede maneramanera
estableestable en elen el genoma huespedgenoma huesped y esy es heredadoheredado en laen la
descendenciadescendencia
g.g. Demostrar queDemostrar que el gen seel gen se expresaexpresa y esy es correctamentecorrectamente
reguladoregulado en elen el organismoorganismo deldel huespedhuesped
4.4. Animales fundadoresAnimales fundadores,, queque son losson los animalesanimales que tienenque tienen
el nuevo gen en lasel nuevo gen en las ccéélulas germinaleslulas germinales ((reproductivasreproductivas))
se cruzan parase cruzan para establecer nuevas lestablecer nuevas lííneas genneas genééticasticas concon
laslas caractercaracteríísticassticas dede interinterééss
5.5. Se haSe ha desarrolladodesarrollado lala MicroscopMicroscopíía diferenciala diferencial dede
interferenciainterferencia dede manera quemanera que el elel el nnúúcleocleo de losde los huevoshuevos
sonson visiblesvisibles parapara insertarinsertar en las madres lo antesen las madres lo antes posibleposible
6.6. Problemas potencialesProblemas potenciales::
a.a. Sobreviven pocos huevos inyectadosSobreviven pocos huevos inyectados
b.b. El gen seEl gen se insertainserta alal azarazar en losen los cromosomascromosomas
c.c. NoNo todastodas laslas ccéélulaslulas del animaldel animal recibenreciben el genel gen
d.d. El gen no seEl gen no se expresaexpresa lolo suficientesuficiente
Transferencia génica de célula madre embrionaria
1. (ES) Células indiferenciadas que se dividen para producir células
diferenciadas mientras mantienen sus características de
indiferenciadas (llamadas células pluripotentes)
2. Células madre embrionarias “Embryonic stem (ES) cells” se usan
para promover reemplazamiento génico dirigido (recombinación
homóloga) de manera que el gen se inserta en el cromosoma
adecuado
3. Los pasos son los siguientes:
a. Células ES se extraen del embrión
b. El gen de interés se inserta en las células (llamado
“transfección”)
c. El gen es dirigido por recombinación homóloga y marcadores de
selección
d. Las células ES con el gen adecuado se inyectan en embriones
parcialmente desarrollados denominados “blastocitos”, que se
implanta en una madre
e. La descendencia es cribada por el caracter de interés
4. Se puede usar para modelos de enfermedades humanas como la
enfermedad de Gehrig, cancer, Alzheimer, fibrosis cistica
Problemas con recombinación
homóloga
Recombinación no-homóloga frecuente
Solución: vectores de reemplazo
La construcción KO contiene 1) Gen neoR
Flanqueado por 2) 2 segmentos de gen objetivo
y 3) El gen HSVtk
Parte del gen se reemplaza con neoR
Células ES se seleccionan por la integración NeoR y contra
ka integración de HSVtk* (NeoR+/ HSVtk-) en ganciclovir
NeoR
HSVtk
segmentodelgen1
segmentodelgen2
Plásmido de
reemplazo linearizado
NeoR
Recombinación
homóloga
NeoR+/ HSVtk-
Integración al azar
NeoR+/ HSVtk+
HSVtk convierte ganciclovir en una
droga tóxida y mata células HSVtk+
Vectores de reemplazo
5.5. Puede inactivarPuede inactivar gene paragene para monitorizarmonitorizar elel efectoefecto enen crecimientocrecimiento oo
parapara desarrollar tratamientosdesarrollar tratamientos
6.6. MutagMutagéénesisnesis dirigidadirigida en raten ratóónn
a.a. InserciInsercióónn de DNA en un lugarde DNA en un lugar especespecííficofico deldel cromosomacromosoma
b.b. Genes seGenes se pueden tambipueden tambiéén inactivarn inactivar ((llamadollamado KO)KO)
c.c. LosLos pasospasos enen crear ratonescrear ratones KOs son:KOs son:
1)1) Un gen seUn gen se inactivainactiva alal eliminar una parteeliminar una parte del gen edel gen e insertarinsertar unun
gene degene de resistenciaresistencia aa antibiantibióóticotico en su lugar. DNAen su lugar. DNA homhomóólogologo
dondedonde lala recombinacirecombinacióónn va ava a ocurrir flanqueaocurrir flanquea ambosambos ladoslados
deldel marcadormarcador. El DNA. El DNA insertado tambiinsertado tambiéén llevan lleva un genun gen queque
produce laproduce la piel negrapiel negra
2)2) El gen seEl gen se transfieretransfiere aa ccéélulaslulas madresmadres embrionariasembrionarias. La. La
ccéélulas contendrlulas contendráánn dosdos copiascopias del gen dedel gen de interinterééss y dosy dos
copiascopias deldel de del gen de piel negra (en homozigosis)de del gen de piel negra (en homozigosis)
3)3) LasLas ccéélulaslulas sese cribancriban concon antibiantibióóticosticos parapara determinardeterminar lala
correcta insercicorrecta insercióónn del DNAdel DNA
4)4) LasLas ccéélulaslulas madremadre embrionariasembrionarias sese transfierentransfieren aa embrionesembriones
de ratde ratóónn tempranostempranos
5)5) LosLos embrionesembriones sese implantasimplantas en madres seen madres se permitepermite susu
nacimientonacimiento
6)6) LaLa descendencia tendrdescendencia tendráán pieln piel blanca yblanca y negranegra,, siendosiendo lala pielpiel
negranegra unun marcadormarcador para el genpara el gen eliminadoeliminado.. EstoEsto se llamase llama unauna
quimeraquimera,, oseaosea un ratun ratóón conn con ccéélulas normaleslulas normales yy ccéélulaslulas
modificadasmodificadas
7)7) LaLa descendenciadescendencia se cruzan con un ratse cruzan con un ratóónn blacoblaco yy cualquiercualquier
ratratóónn completamentecompletamente negro sernegro seráá un ratun ratóón KO,n KO, conteniendoconteniendo
el genel gen inactivadoinactivado enen cada ccada céélulalula.. Esto muestra queEsto muestra que el genel gen
inactivado estinactivado estáá presentepresente enen todastodas laslas ccéélulaslulas
d.d. El maEl maííz KO se confirma para el gen diana por PCRz KO se confirma para el gen diana por PCR
Retrovirus yRetrovirus y transferencia gtransferencia géénicanica
1.1. Puede infectarPuede infectar a un animal dea un animal de maneramanera muy eficientemuy eficiente ee
integrarintegrar DNA enDNA en genomasgenomas
2.2. Usa RNA comoUsa RNA como genomagenoma ee infecta cinfecta céélulaslulas sinsin matarlasmatarlas
3.3. DuranteDurante alal infecciinfeccióónn el RNA seel RNA se convierteconvierte en DNAen DNA porpor lala
enzima transcriptasa reversaenzima transcriptasa reversa. El DNA se integra en el. El DNA se integra en el
genomagenoma de lade la ccéélula huesped expreslula huesped expresáándosendose los geneslos genes
vvííricosricos yy formandoformando el virusel virus
4.4. Puede infectar diferentes tipos celularesPuede infectar diferentes tipos celulares concon una solauna sola
copiacopia de DNA,de DNA, peropero solosolo puede llevar pequeaspuede llevar pequeas
candidadescandidades de DNAde DNA
5.5. SiSi el virus se usa como vector, el virus esel virus se usa como vector, el virus es inactivadoinactivado
eliminandoeliminando los geneslos genes necesariosnecesarios para elpara el
empaquetamientoempaquetamiento yy transcripcitranscripcióón reversan reversa
Animales transgAnimales transgéénicosnicos yy sus aplicacionessus aplicaciones
A.A. Animales transgAnimales transgéénicos tienenicos tiene genesgenes eliminadoseliminados (Knockout, KO) o(Knockout, KO) o
genesgenes aaññadidosadidos ((KnockinKnockin, KI), KI) dependiendodependiendo de lade la aplicaciaplicacióónn deldel
animalanimal
B.B. RatonesRatones
1.1. Se usa comoSe usa como modelomodelo parapara enfermedades humanas bien porenfermedades humanas bien por KOKO
del gen ordel gen or reemplazandoreemplazando el gen normal con un genel gen normal con un gen mutadomutado
2.2. EsEs posible usarlosposible usarlos comocomo factorfactoríías vivasas vivas::
a.a. Productos transgProductos transgéénicosnicos como factor IX decomo factor IX de coagulacicoagulacióónn enen
lecheleche animalanimal
b.b. El gen deEl gen de interinterééss sese debe expresar bajodebe expresar bajo unun promotorpromotor
especespecííficofico de mamasde mamas
c.c. LasLas proteproteíínas quenas que sese secretansecretan en laen la lecheleche son mson mááss ffáácilesciles dede
aislar porqueaislar porque sese pueden unirpueden unir a laa la membrana plasmmembrana plasmááticatica dede
ccéélulaslulas dede grasa producidagrasa producida en laen la lecheleche
C.C. VacasVacas
1.1. Producidas por microinyecciProducidas por microinyeccióónn dede huevos siguiendohuevos siguiendo loslos pasospasos
siguientessiguientes::
a.a. ColeccionarColeccionar óóvulosvulos dede terneras sacrificadasterneras sacrificadas
b.b. MaduraciMaduracióónn deldel óóvulovulo in vitroin vitro
c.c. FertilizaciFertilizacióónn deldel óóvulovulo in vitroin vitro
d.d. MicroinyecciMicroinyeccióónn de DNA en elde DNA en el pronpronúúcleo masculinocleo masculino
e.e. DesarrollarDesarrollar loslos embriones hastaembriones hasta elel estadestadííoo de blde bláástulastula
f.f. Cribar cCribar céélulaslulas dede embrionesembriones eses estadodestadod de blde bláástulastula porpor el genel gen
insertadoinsertado ((transgentransgen)) usandousando PCRPCR
g.g. ImplantarImplantar loslos embrionesembriones enen vacas recivacas reciéénn fertilizadafertilizada
h.h. NacimentoNacimento dede ternerosterneros
2.2. IngenierIngenieríía gena genééticatica se usa ense usa en alterar composicialterar composicióónn de lade la lecheleche parapara
producir proteproducir proteíínas humanasnas humanas, como, como insulinainsulina,, eritropoietinaeritropoietina (EPO), y(EPO), y
anticuerpos monoclonalesanticuerpos monoclonales
3.3. SeSe pueden generar vacaspueden generar vacas concon unauna mayormayor resistenciaresistencia aa
enfermedadesenfermedades,, reduciendoreduciendo lala cantidadcantidad dede vacunasvacunas,, antibiantibióóticosticos yy
visitasvisitas dede veterinariosveterinarios
4.4. SomatotropinaSomatotropina bovinabovina recombinanterecombinante ((rBSTrBST) ha) ha sido aprovadasido aprovada comocomo
drogadroga animal yanimal y permitepermite a lasa las vacas incrementarvacas incrementar lala producciproduccióónn dede
leche hastaleche hasta un 25%. Laun 25%. La controversiacontroversia eses que aunqueque aunque se hase ha probadoprobado
queque lala rBSTrBST no esno es ttóóxicaxica enen humanoshumanos y lasy las vacasvacas nono tienentienen mayormayor
cantidadcantidad dede proteproteíínasnas en suen su cuerpocuerpo
D.D. CerdosCerdos,, OvejasOvejas yy CabrasCabras
1.1. Modificadas por ingenierModificadas por ingenieríía gena genééticatica comocomo bioreactoresbioreactores parapara
producir proteproducir proteíínasnas comocomo factoresfactores VIII y IX deVIII y IX de coagulacicoagulacióónn,, hormonahormona
deldel crecimientocrecimiento ee interleukinasinterleukinas
2.2. LasLas proteproteíínasnas sese pueden secretarpueden secretar enen lecheleche dede ovejasovejas yy cabrascabras sinsin
efectoefecto en losen los animalesanimales
3.3. Cerdos transgCerdos transgéénicos tienen problemasnicos tienen problemas comocomo letargoletargo,, pielpiel mmááss
gruesagruesa,, problemasproblemas dede hhíígadogado,, úúlceraslceras yy artritisartritis
4.4. ElEl úúniconico ééxitoxito concon cerdoscerdos haha sidosido concon somatotropinasomatotropina dede cerdocerdo
producidaproducida en E. coli yen E. coli y usadousado parapara tratar cerdostratar cerdos
5.5. XenotransplanteXenotransplante
a.a. ElEl usouso dede óórganos animalesrganos animales enen pacientes humanospacientes humanos
b.b. CerdosCerdos es eles el áánimalnimal elegido puesto queelegido puesto que sonson ffáácilcil dede crecercrecer yy
cruzarcruzar,, tienetiene óórganosrganos dede tamatamaññoo similar alsimilar al humanohumano yy puedenpueden serser
modificados genmodificados genééticamenteticamente..
c.c. Preocupaciones sobrePreocupaciones sobre lala tecnologtecnologíía incluye aspectosa incluye aspectos ééticosticos,, usouso
dede óórganos animalesrganos animales enen humanoshumanos, y, y enfermededesenfermededes comocomo
retrovirusretrovirus endendóógenos porcinosgenos porcinos (PERV), similar a HIV,(PERV), similar a HIV, queque sese
puede transmitirpuede transmitir aa humanoshumanos
d.d. El mayorEl mayor obstobstááculoculo eses impedirimpedir lala respuesta inmunerespuesta inmune porpor elel
cuerpo humanocuerpo humano.. Cerdos alterados genCerdos alterados genééticamenteticamente concon
antantíígenosgenos dede superficie modificadossuperficie modificados, y la, y la producciproduccióónn dede cerdoscerdos
sinsin una copiauna copia del gendel gen implicadaimplicada enen respuesta inmunerespuesta inmune
e.e. LaLa primera aplicaciprimera aplicacióónn serseráá mmááss probablementeprobablemente elel transplantetransplante
dede isletas celulares porcinas productorasisletas celulares porcinas productoras dede insulinainsulina dede cersoscersos
KO (KO (queque nono producen insulinaproducen insulina dede cerdocerdo) para) para tratartratar diabetes.diabetes.
CorazCorazóón en e hhíígado sergado seráánn loslos primerosprimeros óórganos transplantadosrganos transplantados
E.E. RevoluciRevolucióón biotecnoln biotecnolóógicagica:: HumanizacHumanizacííonon dede tejidostejidos yy óórganosrganos dede
cerdoscerdos
1.1. PPL Therapeutics haPPL Therapeutics ha producidoproducido el primerel primer cerdo clonadocerdo clonado con uncon un
gengen inactivado que codificainactivado que codifica lala enzimaenzima 1,31,3 galactosil transferasagalactosil transferasa
(GT),(GT), que catalizaque cataliza elel movimientomovimiento dede galactosagalactosa a laa la superficiesuperficie de lasde las
ccéélulaslulas deldel cerdocerdo
2.2. ElEl sistema inmune humanosistema inmune humano,, que reconoceque reconoce lala galactosagalactosa enen ccéélulaslulas
extraextraññas ataca cas ataca céélulaslulas oo tejidostejidos con elcon el azazúúcarcar,, causandocausando elel
rechazo derechazo de óórganosrganos
3.3. CerdosCerdos con KO en los dos genes GT secon KO en los dos genes GT se estestáán investigadon investigado,, juntojunto
concon cerdos enanos quecerdos enanos que concon tienentienen PERV y sonPERV y son deseablesdeseables parapara
xenotransplantesxenotransplantes
4.4. LosLos receptores usados porreceptores usados por el PERV parael PERV para entrar centrar céélulaslulas se hanse han
caracterizadocaracterizado, y un, y un mméétodotodo dede cribadocribado se hase ha desarrolladodesarrollado parapara
identificar siidentificar si el PERVel PERV estestáá enen ccéélulas animaleslulas animales,, asegurandoasegurando lala
inocuidadinocuidad deldel xenotransplantexenotransplante
AvesAves
1.1. ProductosProductos dede granjagranja como elcomo el pollopollo sese puede mejorar disminuyendopuede mejorar disminuyendo
elel contenidocontenido dede grasagrasa yy colesterolcolesterol de losde los huevoshuevos
2.2. LosLos huevos pueden servirhuevos pueden servir comocomo bioreatoresbioreatores parapara producir proteproducir proteíínasnas
valiosasvaliosas aa travtravééss dede conseguir que secreten proteconseguir que secreten proteíínas valiosasnas valiosas
dentrodentro deldel huevohuevo
3.3. Los retrovirus sonLos retrovirus son candidatoscandidatos para lapara la transfeccitransfeccióónn dede embrionesembriones enen
estadoestado dede blatodermosblatodermos. Los. Los problemas mayoresproblemas mayores es laes la inestabilidadinestabilidad
del gendel gen introducidointroducido y ely el pequepequeñño tamao tamaññoo. La. La estructuraestructura deldel óóvulovulo
hace dificilhace dificil lala penetracipenetracióón por microinyeccin por microinyeccióónn
4.4. ElEl usouso dede liposomasliposomas en unen un posible sistemaposible sistema dede transformacitransformacióónn dede
ccéélulaslulas deldel blastodermoblastodermo.. CCéélulas transformadaslulas transformadas sese insertaninsertan enen
embrionesembriones deldel huesped debajohuesped debajo deldel espacio subgerminalespacio subgerminal parapara
producirproducir un animalun animal quimquimééricoLricoL
Propagación animal
A.A. InseminaciInseminacióónn artificialartificial
1.1. Permite animalesPermite animales dede interinteréés gens genééticotico serser cruzadoscruzados mmáá
eficientementeeficientemente,, permitiendopermitiendo elel esperma diluidoesperma diluido de un un toro serde un un toro ser
inseminado entreinseminado entre 500 y 1000500 y 1000 vacasvacas
2.2. UsadoUsado enen terneroternero parapara incrementarincrementar lala frecuenciafrecuencia dede caracterescaracteres dede
interinterééss
3.3. HaHa incrementadoincrementado lala diversidad gendiversidad genééticatica dede animalesanimales enen extinciextincióónn
entre zoolentre zoolóógicosgicos
B.B. ClonesClones animalesanimales
1.1. ClonaciClonacióónn dede germoplamas vivosgermoplamas vivos ((lifestockslifestocks) ha) ha sido comsido comúúnn
durantedurante loslos úúltimosltimos 2020 aaññosos
2.2. LasLas ccéélulaslulas sese pueden separar despupueden separar despuééss dede fertilizarfertilizar ((entreentre 8 y 198 y 19
ccéélulaslulas), y los), y los embrionesembriones sese pueden desarrollarpueden desarrollar comocomo gemelosgemelos..
EstoEsto se hase ha intentadointentado enen humanos pero producen embrioneshumanos pero producen embriones
defectivosdefectivos y no sey no se implantaronimplantaron
3.3. MMéétodostodos dede transferenciatransferencia nuclearnuclear incrementaincrementa elel nnúúmeromero dede
descendientesdescendientes dede una hembrauna hembra aa cientoscientos o mileso miles
a.a. LaLa primera clonaciprimera clonacióónn animal conanimal con ééxito fuxito fuéé el deel de una ovejauna oveja enen
1986,1986, peropero loslos estudiosestudios sese iniciaroniniciaron en los 1950s,en los 1950s, dondedonde
nnúúcleoscleos dede ccéélulaslulas enen diferentes estadosdiferentes estados dede desarrollodesarrollo sese
transfirierontransfirieron aa óóvulos enucleadosvulos enucleados (sin(sin nnúúcleocleo) para) para estudiarestudiar elel
desarrollodesarrollo dede una rana leopardouna rana leopardo
b.b. LaLa comercializacicomercializacióón permite caracteresn permite caracteres dede interinterééss serser
propagadospropagados yy mantenidosmantenidos enen organismos vivosorganismos vivos, para, para
aplicacionesaplicaciones enen agriculturaagricultura yy medicinamedicina
4.4. LaLa clonaciclonacióónn de Dollyde Dolly
a.a. SeSe realizrealizóó en 1996 en elen 1996 en el institutoinstituto Roslyn enRoslyn en EscociaEscocia yy fuefue lala primeraprimera
vez quevez que un animalun animal fue clonado usando cfue clonado usando céélulas somlulas somááticasticas
b.b. ElEl mméétodo usado fuetodo usado fue::
1)1) AA ccéélulaslulas dede ovuloovulo enen metafasemetafase se lesse les elimineliminóó elel nnúúcleocleo
2)2) Una cUna céélula mamarialula mamaria dede ovejaoveja enen cultivocultivo se lese le elimineliminóó loslos nutrientesnutrientes
parapara que entreque entre en elen el ciclo estacionariociclo estacionario G0G0
3)3) Las dosLas dos ccéélulaslulas sese fusionaron por choque elfusionaron por choque elééctricoctrico ((electrofusielectrofusióónn))
4)4) LasLas ccéélulas quelulas que sese desarrollarondesarrollaron enen cultivocultivo parapara formarformar unun embriembrióónn
sese introdujeronintrodujeron enen unauna madremadre preparada hormonalmentepreparada hormonalmente parapara
implantaciimplantacióónn
5)5) ElEl embriembrióónn sese desarrolldesarrollóó totalmentetotalmente y ely el genotipadogenotipado de DNAde DNA
confirmconfirmóó queque Dolly era unDolly era un clonclon
c.c. DollyDolly murimurióó en 2003 de un cen 2003 de un cááncer dencer de pulmpulmóón normalmente encontradon normalmente encontrado
enen ovejasovejas de mde mááss edadedad;; ananáálisislisis de DNAde DNA demostrdemostróó queque loslos teltelóómerosmeros
eraneran mmááss cortoscortos de lo normalde lo normal
d.d. LaLa controversia permanececontroversia permanece, no, no estestáá claro siclaro si DollyDolly fue clonadafue clonada dede unauna
ccéélula mamarialula mamaria o deo de una cuna céélulalula madremadre embrionaria. Se necesitaronembrionaria. Se necesitaron
277 para clonar Dolly, lo que lo hace muy ineficiente277 para clonar Dolly, lo que lo hace muy ineficiente
Electrofusión
http://www.brinkmann.com/pdf/cell_fusion.pdf
Fusión inducida por un pulso eléctrico
Células se ponen juntas
Pulso de fusión
Fase de Heterokaryon:
núcleos distintos
Producto de fusión
5.5. ¿¿por que armpor que armóó tanto revuelotanto revuelo?? Porque clonar puedePorque clonar puede
producir desarrollos importantesproducir desarrollos importantes::
a.a. SeSe puede estudiarpuede estudiar loslos efectos ambientalesefectos ambientales enen
animales idanimales idéénticosnticos
b.b. LaLa gengenééticatica de lasde las enfermedades puede estudiarseenfermedades puede estudiarse
en men mááss detalledetalle
c.c. SeSe puede estudiarpuede estudiar lala gengenééticatica deldel desarrollodesarrollo en men mááss
detalledetalle
d.d. Animales modificados genAnimales modificados genééticamenteticamente yy clonadosclonados
posteriormente pueden producir grandes cantidadesposteriormente pueden producir grandes cantidades
dede proteproteíínas terapnas terapééuticas humanasuticas humanas en laen la lecheleche
6.6. RatonesRatones sese clonaronclonaron en 1998en 1998 usando una inyecciusando una inyeccióónn dede
nnúúcleocleo enen óóvulos enucleadosvulos enucleados, y se han, y se han clonado cabrasclonado cabras,,
conejos y gatosconejos y gatos
RegulaciRegulacióónn dede animales transganimales transgéénicosnicos
A.A. Mucho mMucho mááss preocupacipreocupacióón pn púúblicablica dede animales queanimales que dede
plantas transgplantas transgéénciasncias,, debidodebido a sua su efecto potencialefecto potencial en elen el
medio ambientemedio ambiente, el, el riesgoriesgo a laa la saludsalud dede consumirconsumir
alimientos modificados genalimientos modificados genééticamenteticamente
B.B. LaLa crcríítica tiene preocupacitica tiene preocupacióón porquen porque la FDAla FDA quierequiere regularregular
animales modificados genanimales modificados genééticamenteticamente de lade la misma maneramisma manera
que drogas animalesque drogas animales,, animales transganimales transgéénicos puedennicos pueden serser
aprovados demasiado raprovados demasiado ráápidopido y sin la revisiy sin la revisióón deln del gobiernogobierno
PatentePatente dede animales modificadosanimales modificados
gengenééticamenteticamente
A.A. En 1930 elEn 1930 el congresocongreso de los EEUUde los EEUU aprobaprobóó elel ActoActo dede patentespatentes,, peropero
plantasplantas no seno se patentaron hastapatentaron hasta 1970. En 1987, la1970. En 1987, la oficinaoficina dede patentespatentes
de EEUUde EEUU declardeclaróó que organismos multicelularesque organismos multicelulares nono humanos quehumanos que nono
ocurren normalmenteocurren normalmente,, incluyendo animalesincluyendo animales sese pueden patentarpueden patentar
B.B. PatentesPatentes, trademarks, copyrights, y, trademarks, copyrights, y andtradeandtrade secrets sesecrets se consideranconsideran
propiedad intelectualpropiedad intelectual y hay uny hay un grangran debatedebate por desarrollospor desarrollos enen
biotecnologbiotecnologííaa en losen los úúltimosltimos 1515 aaññosos. Mucho debate se ha. Mucho debate se ha generadogenerado
enen patentes animalespatentes animales
C.C. SeSe incluye interrogantes sobre posibles consecuenciasincluye interrogantes sobre posibles consecuencias de losde los usosusos
comercialescomerciales dede organismos patentadosorganismos patentados,, incluyendo implicacionesincluyendo implicaciones
medioambientalesmedioambientales, la, la saludsalud del animaldel animal modificadomodificado yy efectosefectos
potencialespotenciales deldel proceso evolutivoproceso evolutivo
D.D. Agricultores estAgricultores estáán preocupadosn preocupados dede patentes animalespatentes animales,, puesto quepuesto que
animales patentados pueden generaranimales patentados pueden generar unun menor nmenor núúmeromero dede granjasgranjas yy
mmááss potentespotentes yy pequepequeñños granjerosos granjeros nono pueden tenerpueden tener lala nuevanueva
tecnologtecnologííaa oo animalesanimales
E.E. DiscusiDiscusióónes abiertas sobre aspectosnes abiertas sobre aspectos ééticosticos,, socialessociales, y, y legales osnlegales osn
importatnesimportatnes parapara aseguraasegura elel progreso adecuadoprogreso adecuado de lade la biotecnologbiotecnologííaa

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Biotecnología animal

  • 2. ¿Cual es el objetivo de realizar Biotecnología animal? A. Se pueden generar animales modificados (“animales transgénicos”) para muchos propósitos, que sirvan de modelos a enfermedades humanas o introducir nuevos caracteres a animales importantes en producción como vacas o peces B. Métodos genéticos como selección asistida por marcadores (MAS) ayuda a identificar zonas en el cromosoma con caracteres importantes como crecimiento C. Los genes se pueden transferir a través de especies, familias e incluso reinos como resultado de tecnología del DNA recombinante D. Los principales objetivos de la biotecnología animal son razas que sean más nutritivas y animales económicamente más productivos, incrementen el crecimiento y desarrollo, así como anticuerpos y producción de vacunas
  • 3. Métodos de transferencia de genes en animales Para insertar un gen correctamente en un animal, el gen (denominado el transgen) necesita expresarse en el momento adecuado y la cantidad y lugar adecuado del animal Promoters y secuencias reguladoras son esenciales El gen se debe incorporar al cromosoma para una expresión adecuada
  • 4. Métodos de transferencia de genes en animales Microinyección 1. La inyección del gen de interés en un huevo fertilizado de un animal donador 2. El gen debe ser insertado antes que la primera división celular de tal modo que todas las células del animal contienen el gen
  • 5.
  • 6. 3.3. LosLos pasospasos en elen el procesoproceso son:son: a.a. IdentificaciIdentificacióónn (y a(y a veces modificaciveces modificacióón por mutacin por mutacióónn) de) de un gen deun gen de interinterééss b.b. InserciInsercióónn del gen dedel gen de interinterééss en el vectoren el vector apropiadoapropiado c.c. MicroinyecciMicroinyeccióónn del DNAdel DNA dentrodentro deldel pronucleopronucleo de unde un huevo fertilizadohuevo fertilizado d.d. ImplantaciImplantacióónn deldel huevo microinyectadohuevo microinyectado enen unauna madre demadre de alquileralquiler e.e. PermitirPermitir elel desarrollodesarrollo deldel embriembrióón hastan hasta susu nacimientonacimiento f.f. DemostraciDemostracióón quen que el gen hael gen ha sido incorporadosido incorporado dede maneramanera estableestable en elen el genoma huespedgenoma huesped y esy es heredadoheredado en laen la descendenciadescendencia g.g. Demostrar queDemostrar que el gen seel gen se expresaexpresa y esy es correctamentecorrectamente reguladoregulado en elen el organismoorganismo deldel huespedhuesped
  • 7.
  • 8.
  • 9. 4.4. Animales fundadoresAnimales fundadores,, queque son losson los animalesanimales que tienenque tienen el nuevo gen en lasel nuevo gen en las ccéélulas germinaleslulas germinales ((reproductivasreproductivas)) se cruzan parase cruzan para establecer nuevas lestablecer nuevas lííneas genneas genééticasticas concon laslas caractercaracteríísticassticas dede interinterééss 5.5. Se haSe ha desarrolladodesarrollado lala MicroscopMicroscopíía diferenciala diferencial dede interferenciainterferencia dede manera quemanera que el elel el nnúúcleocleo de losde los huevoshuevos sonson visiblesvisibles parapara insertarinsertar en las madres lo antesen las madres lo antes posibleposible 6.6. Problemas potencialesProblemas potenciales:: a.a. Sobreviven pocos huevos inyectadosSobreviven pocos huevos inyectados b.b. El gen seEl gen se insertainserta alal azarazar en losen los cromosomascromosomas c.c. NoNo todastodas laslas ccéélulaslulas del animaldel animal recibenreciben el genel gen d.d. El gen no seEl gen no se expresaexpresa lolo suficientesuficiente
  • 10. Transferencia génica de célula madre embrionaria 1. (ES) Células indiferenciadas que se dividen para producir células diferenciadas mientras mantienen sus características de indiferenciadas (llamadas células pluripotentes) 2. Células madre embrionarias “Embryonic stem (ES) cells” se usan para promover reemplazamiento génico dirigido (recombinación homóloga) de manera que el gen se inserta en el cromosoma adecuado 3. Los pasos son los siguientes: a. Células ES se extraen del embrión b. El gen de interés se inserta en las células (llamado “transfección”) c. El gen es dirigido por recombinación homóloga y marcadores de selección d. Las células ES con el gen adecuado se inyectan en embriones parcialmente desarrollados denominados “blastocitos”, que se implanta en una madre e. La descendencia es cribada por el caracter de interés 4. Se puede usar para modelos de enfermedades humanas como la enfermedad de Gehrig, cancer, Alzheimer, fibrosis cistica
  • 11.
  • 12. Problemas con recombinación homóloga Recombinación no-homóloga frecuente Solución: vectores de reemplazo La construcción KO contiene 1) Gen neoR Flanqueado por 2) 2 segmentos de gen objetivo y 3) El gen HSVtk Parte del gen se reemplaza con neoR Células ES se seleccionan por la integración NeoR y contra ka integración de HSVtk* (NeoR+/ HSVtk-) en ganciclovir
  • 13. NeoR HSVtk segmentodelgen1 segmentodelgen2 Plásmido de reemplazo linearizado NeoR Recombinación homóloga NeoR+/ HSVtk- Integración al azar NeoR+/ HSVtk+ HSVtk convierte ganciclovir en una droga tóxida y mata células HSVtk+ Vectores de reemplazo
  • 14. 5.5. Puede inactivarPuede inactivar gene paragene para monitorizarmonitorizar elel efectoefecto enen crecimientocrecimiento oo parapara desarrollar tratamientosdesarrollar tratamientos 6.6. MutagMutagéénesisnesis dirigidadirigida en raten ratóónn a.a. InserciInsercióónn de DNA en un lugarde DNA en un lugar especespecííficofico deldel cromosomacromosoma b.b. Genes seGenes se pueden tambipueden tambiéén inactivarn inactivar ((llamadollamado KO)KO) c.c. LosLos pasospasos enen crear ratonescrear ratones KOs son:KOs son: 1)1) Un gen seUn gen se inactivainactiva alal eliminar una parteeliminar una parte del gen edel gen e insertarinsertar unun gene degene de resistenciaresistencia aa antibiantibióóticotico en su lugar. DNAen su lugar. DNA homhomóólogologo dondedonde lala recombinacirecombinacióónn va ava a ocurrir flanqueaocurrir flanquea ambosambos ladoslados deldel marcadormarcador. El DNA. El DNA insertado tambiinsertado tambiéén llevan lleva un genun gen queque produce laproduce la piel negrapiel negra 2)2) El gen seEl gen se transfieretransfiere aa ccéélulaslulas madresmadres embrionariasembrionarias. La. La ccéélulas contendrlulas contendráánn dosdos copiascopias del gen dedel gen de interinterééss y dosy dos copiascopias deldel de del gen de piel negra (en homozigosis)de del gen de piel negra (en homozigosis)
  • 15. 3)3) LasLas ccéélulaslulas sese cribancriban concon antibiantibióóticosticos parapara determinardeterminar lala correcta insercicorrecta insercióónn del DNAdel DNA 4)4) LasLas ccéélulaslulas madremadre embrionariasembrionarias sese transfierentransfieren aa embrionesembriones de ratde ratóónn tempranostempranos 5)5) LosLos embrionesembriones sese implantasimplantas en madres seen madres se permitepermite susu nacimientonacimiento 6)6) LaLa descendencia tendrdescendencia tendráán pieln piel blanca yblanca y negranegra,, siendosiendo lala pielpiel negranegra unun marcadormarcador para el genpara el gen eliminadoeliminado.. EstoEsto se llamase llama unauna quimeraquimera,, oseaosea un ratun ratóón conn con ccéélulas normaleslulas normales yy ccéélulaslulas modificadasmodificadas 7)7) LaLa descendenciadescendencia se cruzan con un ratse cruzan con un ratóónn blacoblaco yy cualquiercualquier ratratóónn completamentecompletamente negro sernegro seráá un ratun ratóón KO,n KO, conteniendoconteniendo el genel gen inactivadoinactivado enen cada ccada céélulalula.. Esto muestra queEsto muestra que el genel gen inactivado estinactivado estáá presentepresente enen todastodas laslas ccéélulaslulas d.d. El maEl maííz KO se confirma para el gen diana por PCRz KO se confirma para el gen diana por PCR
  • 16.
  • 17.
  • 18. Retrovirus yRetrovirus y transferencia gtransferencia géénicanica 1.1. Puede infectarPuede infectar a un animal dea un animal de maneramanera muy eficientemuy eficiente ee integrarintegrar DNA enDNA en genomasgenomas 2.2. Usa RNA comoUsa RNA como genomagenoma ee infecta cinfecta céélulaslulas sinsin matarlasmatarlas 3.3. DuranteDurante alal infecciinfeccióónn el RNA seel RNA se convierteconvierte en DNAen DNA porpor lala enzima transcriptasa reversaenzima transcriptasa reversa. El DNA se integra en el. El DNA se integra en el genomagenoma de lade la ccéélula huesped expreslula huesped expresáándosendose los geneslos genes vvííricosricos yy formandoformando el virusel virus 4.4. Puede infectar diferentes tipos celularesPuede infectar diferentes tipos celulares concon una solauna sola copiacopia de DNA,de DNA, peropero solosolo puede llevar pequeaspuede llevar pequeas candidadescandidades de DNAde DNA 5.5. SiSi el virus se usa como vector, el virus esel virus se usa como vector, el virus es inactivadoinactivado eliminandoeliminando los geneslos genes necesariosnecesarios para elpara el empaquetamientoempaquetamiento yy transcripcitranscripcióón reversan reversa
  • 19. Animales transgAnimales transgéénicosnicos yy sus aplicacionessus aplicaciones A.A. Animales transgAnimales transgéénicos tienenicos tiene genesgenes eliminadoseliminados (Knockout, KO) o(Knockout, KO) o genesgenes aaññadidosadidos ((KnockinKnockin, KI), KI) dependiendodependiendo de lade la aplicaciaplicacióónn deldel animalanimal B.B. RatonesRatones 1.1. Se usa comoSe usa como modelomodelo parapara enfermedades humanas bien porenfermedades humanas bien por KOKO del gen ordel gen or reemplazandoreemplazando el gen normal con un genel gen normal con un gen mutadomutado 2.2. EsEs posible usarlosposible usarlos comocomo factorfactoríías vivasas vivas:: a.a. Productos transgProductos transgéénicosnicos como factor IX decomo factor IX de coagulacicoagulacióónn enen lecheleche animalanimal b.b. El gen deEl gen de interinterééss sese debe expresar bajodebe expresar bajo unun promotorpromotor especespecííficofico de mamasde mamas c.c. LasLas proteproteíínas quenas que sese secretansecretan en laen la lecheleche son mson mááss ffáácilesciles dede aislar porqueaislar porque sese pueden unirpueden unir a laa la membrana plasmmembrana plasmááticatica dede ccéélulaslulas dede grasa producidagrasa producida en laen la lecheleche
  • 20. C.C. VacasVacas 1.1. Producidas por microinyecciProducidas por microinyeccióónn dede huevos siguiendohuevos siguiendo loslos pasospasos siguientessiguientes:: a.a. ColeccionarColeccionar óóvulosvulos dede terneras sacrificadasterneras sacrificadas b.b. MaduraciMaduracióónn deldel óóvulovulo in vitroin vitro c.c. FertilizaciFertilizacióónn deldel óóvulovulo in vitroin vitro d.d. MicroinyecciMicroinyeccióónn de DNA en elde DNA en el pronpronúúcleo masculinocleo masculino e.e. DesarrollarDesarrollar loslos embriones hastaembriones hasta elel estadestadííoo de blde bláástulastula f.f. Cribar cCribar céélulaslulas dede embrionesembriones eses estadodestadod de blde bláástulastula porpor el genel gen insertadoinsertado ((transgentransgen)) usandousando PCRPCR g.g. ImplantarImplantar loslos embrionesembriones enen vacas recivacas reciéénn fertilizadafertilizada h.h. NacimentoNacimento dede ternerosterneros 2.2. IngenierIngenieríía gena genééticatica se usa ense usa en alterar composicialterar composicióónn de lade la lecheleche parapara producir proteproducir proteíínas humanasnas humanas, como, como insulinainsulina,, eritropoietinaeritropoietina (EPO), y(EPO), y anticuerpos monoclonalesanticuerpos monoclonales
  • 21. 3.3. SeSe pueden generar vacaspueden generar vacas concon unauna mayormayor resistenciaresistencia aa enfermedadesenfermedades,, reduciendoreduciendo lala cantidadcantidad dede vacunasvacunas,, antibiantibióóticosticos yy visitasvisitas dede veterinariosveterinarios 4.4. SomatotropinaSomatotropina bovinabovina recombinanterecombinante ((rBSTrBST) ha) ha sido aprovadasido aprovada comocomo drogadroga animal yanimal y permitepermite a lasa las vacas incrementarvacas incrementar lala producciproduccióónn dede leche hastaleche hasta un 25%. Laun 25%. La controversiacontroversia eses que aunqueque aunque se hase ha probadoprobado queque lala rBSTrBST no esno es ttóóxicaxica enen humanoshumanos y lasy las vacasvacas nono tienentienen mayormayor cantidadcantidad dede proteproteíínasnas en suen su cuerpocuerpo D.D. CerdosCerdos,, OvejasOvejas yy CabrasCabras 1.1. Modificadas por ingenierModificadas por ingenieríía gena genééticatica comocomo bioreactoresbioreactores parapara producir proteproducir proteíínasnas comocomo factoresfactores VIII y IX deVIII y IX de coagulacicoagulacióónn,, hormonahormona deldel crecimientocrecimiento ee interleukinasinterleukinas 2.2. LasLas proteproteíínasnas sese pueden secretarpueden secretar enen lecheleche dede ovejasovejas yy cabrascabras sinsin efectoefecto en losen los animalesanimales
  • 22. 3.3. Cerdos transgCerdos transgéénicos tienen problemasnicos tienen problemas comocomo letargoletargo,, pielpiel mmááss gruesagruesa,, problemasproblemas dede hhíígadogado,, úúlceraslceras yy artritisartritis 4.4. ElEl úúniconico ééxitoxito concon cerdoscerdos haha sidosido concon somatotropinasomatotropina dede cerdocerdo producidaproducida en E. coli yen E. coli y usadousado parapara tratar cerdostratar cerdos 5.5. XenotransplanteXenotransplante a.a. ElEl usouso dede óórganos animalesrganos animales enen pacientes humanospacientes humanos b.b. CerdosCerdos es eles el áánimalnimal elegido puesto queelegido puesto que sonson ffáácilcil dede crecercrecer yy cruzarcruzar,, tienetiene óórganosrganos dede tamatamaññoo similar alsimilar al humanohumano yy puedenpueden serser modificados genmodificados genééticamenteticamente.. c.c. Preocupaciones sobrePreocupaciones sobre lala tecnologtecnologíía incluye aspectosa incluye aspectos ééticosticos,, usouso dede óórganos animalesrganos animales enen humanoshumanos, y, y enfermededesenfermededes comocomo retrovirusretrovirus endendóógenos porcinosgenos porcinos (PERV), similar a HIV,(PERV), similar a HIV, queque sese puede transmitirpuede transmitir aa humanoshumanos
  • 23. d.d. El mayorEl mayor obstobstááculoculo eses impedirimpedir lala respuesta inmunerespuesta inmune porpor elel cuerpo humanocuerpo humano.. Cerdos alterados genCerdos alterados genééticamenteticamente concon antantíígenosgenos dede superficie modificadossuperficie modificados, y la, y la producciproduccióónn dede cerdoscerdos sinsin una copiauna copia del gendel gen implicadaimplicada enen respuesta inmunerespuesta inmune e.e. LaLa primera aplicaciprimera aplicacióónn serseráá mmááss probablementeprobablemente elel transplantetransplante dede isletas celulares porcinas productorasisletas celulares porcinas productoras dede insulinainsulina dede cersoscersos KO (KO (queque nono producen insulinaproducen insulina dede cerdocerdo) para) para tratartratar diabetes.diabetes. CorazCorazóón en e hhíígado sergado seráánn loslos primerosprimeros óórganos transplantadosrganos transplantados E.E. RevoluciRevolucióón biotecnoln biotecnolóógicagica:: HumanizacHumanizacííonon dede tejidostejidos yy óórganosrganos dede cerdoscerdos 1.1. PPL Therapeutics haPPL Therapeutics ha producidoproducido el primerel primer cerdo clonadocerdo clonado con uncon un gengen inactivado que codificainactivado que codifica lala enzimaenzima 1,31,3 galactosil transferasagalactosil transferasa (GT),(GT), que catalizaque cataliza elel movimientomovimiento dede galactosagalactosa a laa la superficiesuperficie de lasde las ccéélulaslulas deldel cerdocerdo 2.2. ElEl sistema inmune humanosistema inmune humano,, que reconoceque reconoce lala galactosagalactosa enen ccéélulaslulas extraextraññas ataca cas ataca céélulaslulas oo tejidostejidos con elcon el azazúúcarcar,, causandocausando elel rechazo derechazo de óórganosrganos
  • 24. 3.3. CerdosCerdos con KO en los dos genes GT secon KO en los dos genes GT se estestáán investigadon investigado,, juntojunto concon cerdos enanos quecerdos enanos que concon tienentienen PERV y sonPERV y son deseablesdeseables parapara xenotransplantesxenotransplantes 4.4. LosLos receptores usados porreceptores usados por el PERV parael PERV para entrar centrar céélulaslulas se hanse han caracterizadocaracterizado, y un, y un mméétodotodo dede cribadocribado se hase ha desarrolladodesarrollado parapara identificar siidentificar si el PERVel PERV estestáá enen ccéélulas animaleslulas animales,, asegurandoasegurando lala inocuidadinocuidad deldel xenotransplantexenotransplante
  • 25. AvesAves 1.1. ProductosProductos dede granjagranja como elcomo el pollopollo sese puede mejorar disminuyendopuede mejorar disminuyendo elel contenidocontenido dede grasagrasa yy colesterolcolesterol de losde los huevoshuevos 2.2. LosLos huevos pueden servirhuevos pueden servir comocomo bioreatoresbioreatores parapara producir proteproducir proteíínasnas valiosasvaliosas aa travtravééss dede conseguir que secreten proteconseguir que secreten proteíínas valiosasnas valiosas dentrodentro deldel huevohuevo 3.3. Los retrovirus sonLos retrovirus son candidatoscandidatos para lapara la transfeccitransfeccióónn dede embrionesembriones enen estadoestado dede blatodermosblatodermos. Los. Los problemas mayoresproblemas mayores es laes la inestabilidadinestabilidad del gendel gen introducidointroducido y ely el pequepequeñño tamao tamaññoo. La. La estructuraestructura deldel óóvulovulo hace dificilhace dificil lala penetracipenetracióón por microinyeccin por microinyeccióónn 4.4. ElEl usouso dede liposomasliposomas en unen un posible sistemaposible sistema dede transformacitransformacióónn dede ccéélulaslulas deldel blastodermoblastodermo.. CCéélulas transformadaslulas transformadas sese insertaninsertan enen embrionesembriones deldel huesped debajohuesped debajo deldel espacio subgerminalespacio subgerminal parapara producirproducir un animalun animal quimquimééricoLricoL
  • 26.
  • 27. Propagación animal A.A. InseminaciInseminacióónn artificialartificial 1.1. Permite animalesPermite animales dede interinteréés gens genééticotico serser cruzadoscruzados mmáá eficientementeeficientemente,, permitiendopermitiendo elel esperma diluidoesperma diluido de un un toro serde un un toro ser inseminado entreinseminado entre 500 y 1000500 y 1000 vacasvacas 2.2. UsadoUsado enen terneroternero parapara incrementarincrementar lala frecuenciafrecuencia dede caracterescaracteres dede interinterééss 3.3. HaHa incrementadoincrementado lala diversidad gendiversidad genééticatica dede animalesanimales enen extinciextincióónn entre zoolentre zoolóógicosgicos B.B. ClonesClones animalesanimales 1.1. ClonaciClonacióónn dede germoplamas vivosgermoplamas vivos ((lifestockslifestocks) ha) ha sido comsido comúúnn durantedurante loslos úúltimosltimos 2020 aaññosos 2.2. LasLas ccéélulaslulas sese pueden separar despupueden separar despuééss dede fertilizarfertilizar ((entreentre 8 y 198 y 19 ccéélulaslulas), y los), y los embrionesembriones sese pueden desarrollarpueden desarrollar comocomo gemelosgemelos.. EstoEsto se hase ha intentadointentado enen humanos pero producen embrioneshumanos pero producen embriones defectivosdefectivos y no sey no se implantaronimplantaron
  • 28.
  • 29. 3.3. MMéétodostodos dede transferenciatransferencia nuclearnuclear incrementaincrementa elel nnúúmeromero dede descendientesdescendientes dede una hembrauna hembra aa cientoscientos o mileso miles a.a. LaLa primera clonaciprimera clonacióónn animal conanimal con ééxito fuxito fuéé el deel de una ovejauna oveja enen 1986,1986, peropero loslos estudiosestudios sese iniciaroniniciaron en los 1950s,en los 1950s, dondedonde nnúúcleoscleos dede ccéélulaslulas enen diferentes estadosdiferentes estados dede desarrollodesarrollo sese transfirierontransfirieron aa óóvulos enucleadosvulos enucleados (sin(sin nnúúcleocleo) para) para estudiarestudiar elel desarrollodesarrollo dede una rana leopardouna rana leopardo b.b. LaLa comercializacicomercializacióón permite caracteresn permite caracteres dede interinterééss serser propagadospropagados yy mantenidosmantenidos enen organismos vivosorganismos vivos, para, para aplicacionesaplicaciones enen agriculturaagricultura yy medicinamedicina
  • 30.
  • 31.
  • 32. 4.4. LaLa clonaciclonacióónn de Dollyde Dolly a.a. SeSe realizrealizóó en 1996 en elen 1996 en el institutoinstituto Roslyn enRoslyn en EscociaEscocia yy fuefue lala primeraprimera vez quevez que un animalun animal fue clonado usando cfue clonado usando céélulas somlulas somááticasticas b.b. ElEl mméétodo usado fuetodo usado fue:: 1)1) AA ccéélulaslulas dede ovuloovulo enen metafasemetafase se lesse les elimineliminóó elel nnúúcleocleo 2)2) Una cUna céélula mamarialula mamaria dede ovejaoveja enen cultivocultivo se lese le elimineliminóó loslos nutrientesnutrientes parapara que entreque entre en elen el ciclo estacionariociclo estacionario G0G0 3)3) Las dosLas dos ccéélulaslulas sese fusionaron por choque elfusionaron por choque elééctricoctrico ((electrofusielectrofusióónn)) 4)4) LasLas ccéélulas quelulas que sese desarrollarondesarrollaron enen cultivocultivo parapara formarformar unun embriembrióónn sese introdujeronintrodujeron enen unauna madremadre preparada hormonalmentepreparada hormonalmente parapara implantaciimplantacióónn 5)5) ElEl embriembrióónn sese desarrolldesarrollóó totalmentetotalmente y ely el genotipadogenotipado de DNAde DNA confirmconfirmóó queque Dolly era unDolly era un clonclon c.c. DollyDolly murimurióó en 2003 de un cen 2003 de un cááncer dencer de pulmpulmóón normalmente encontradon normalmente encontrado enen ovejasovejas de mde mááss edadedad;; ananáálisislisis de DNAde DNA demostrdemostróó queque loslos teltelóómerosmeros eraneran mmááss cortoscortos de lo normalde lo normal d.d. LaLa controversia permanececontroversia permanece, no, no estestáá claro siclaro si DollyDolly fue clonadafue clonada dede unauna ccéélula mamarialula mamaria o deo de una cuna céélulalula madremadre embrionaria. Se necesitaronembrionaria. Se necesitaron 277 para clonar Dolly, lo que lo hace muy ineficiente277 para clonar Dolly, lo que lo hace muy ineficiente
  • 33. Electrofusión http://www.brinkmann.com/pdf/cell_fusion.pdf Fusión inducida por un pulso eléctrico Células se ponen juntas Pulso de fusión Fase de Heterokaryon: núcleos distintos Producto de fusión
  • 34.
  • 35. 5.5. ¿¿por que armpor que armóó tanto revuelotanto revuelo?? Porque clonar puedePorque clonar puede producir desarrollos importantesproducir desarrollos importantes:: a.a. SeSe puede estudiarpuede estudiar loslos efectos ambientalesefectos ambientales enen animales idanimales idéénticosnticos b.b. LaLa gengenééticatica de lasde las enfermedades puede estudiarseenfermedades puede estudiarse en men mááss detalledetalle c.c. SeSe puede estudiarpuede estudiar lala gengenééticatica deldel desarrollodesarrollo en men mááss detalledetalle d.d. Animales modificados genAnimales modificados genééticamenteticamente yy clonadosclonados posteriormente pueden producir grandes cantidadesposteriormente pueden producir grandes cantidades dede proteproteíínas terapnas terapééuticas humanasuticas humanas en laen la lecheleche 6.6. RatonesRatones sese clonaronclonaron en 1998en 1998 usando una inyecciusando una inyeccióónn dede nnúúcleocleo enen óóvulos enucleadosvulos enucleados, y se han, y se han clonado cabrasclonado cabras,, conejos y gatosconejos y gatos
  • 36.
  • 37.
  • 38. RegulaciRegulacióónn dede animales transganimales transgéénicosnicos A.A. Mucho mMucho mááss preocupacipreocupacióón pn púúblicablica dede animales queanimales que dede plantas transgplantas transgéénciasncias,, debidodebido a sua su efecto potencialefecto potencial en elen el medio ambientemedio ambiente, el, el riesgoriesgo a laa la saludsalud dede consumirconsumir alimientos modificados genalimientos modificados genééticamenteticamente B.B. LaLa crcríítica tiene preocupacitica tiene preocupacióón porquen porque la FDAla FDA quierequiere regularregular animales modificados genanimales modificados genééticamenteticamente de lade la misma maneramisma manera que drogas animalesque drogas animales,, animales transganimales transgéénicos puedennicos pueden serser aprovados demasiado raprovados demasiado ráápidopido y sin la revisiy sin la revisióón deln del gobiernogobierno
  • 39. PatentePatente dede animales modificadosanimales modificados gengenééticamenteticamente A.A. En 1930 elEn 1930 el congresocongreso de los EEUUde los EEUU aprobaprobóó elel ActoActo dede patentespatentes,, peropero plantasplantas no seno se patentaron hastapatentaron hasta 1970. En 1987, la1970. En 1987, la oficinaoficina dede patentespatentes de EEUUde EEUU declardeclaróó que organismos multicelularesque organismos multicelulares nono humanos quehumanos que nono ocurren normalmenteocurren normalmente,, incluyendo animalesincluyendo animales sese pueden patentarpueden patentar B.B. PatentesPatentes, trademarks, copyrights, y, trademarks, copyrights, y andtradeandtrade secrets sesecrets se consideranconsideran propiedad intelectualpropiedad intelectual y hay uny hay un grangran debatedebate por desarrollospor desarrollos enen biotecnologbiotecnologííaa en losen los úúltimosltimos 1515 aaññosos. Mucho debate se ha. Mucho debate se ha generadogenerado enen patentes animalespatentes animales C.C. SeSe incluye interrogantes sobre posibles consecuenciasincluye interrogantes sobre posibles consecuencias de losde los usosusos comercialescomerciales dede organismos patentadosorganismos patentados,, incluyendo implicacionesincluyendo implicaciones medioambientalesmedioambientales, la, la saludsalud del animaldel animal modificadomodificado yy efectosefectos potencialespotenciales deldel proceso evolutivoproceso evolutivo D.D. Agricultores estAgricultores estáán preocupadosn preocupados dede patentes animalespatentes animales,, puesto quepuesto que animales patentados pueden generaranimales patentados pueden generar unun menor nmenor núúmeromero dede granjasgranjas yy mmááss potentespotentes yy pequepequeñños granjerosos granjeros nono pueden tenerpueden tener lala nuevanueva tecnologtecnologííaa oo animalesanimales E.E. DiscusiDiscusióónes abiertas sobre aspectosnes abiertas sobre aspectos ééticosticos,, socialessociales, y, y legales osnlegales osn importatnesimportatnes parapara aseguraasegura elel progreso adecuadoprogreso adecuado de lade la biotecnologbiotecnologííaa