Este documento presenta un resumen de 3 oraciones de una monografía sobre la biotecnología aplicada a la acuicultura de peces transgénicos. Explica los principales métodos para crear peces transgénicos como la microinyección de ADN en embriones y la manipulación de células madre, e identifica al salmón y el pez cebra como especies que han sido genéticamente modificadas con éxito. Finalmente, señala que aunque los peces transgénicos podrían ser más productivos, su cría

1. 1
MONOGRAFÍA DE TRABAJO DE GRADO
Título: BIOTECNOLOGÍA APLICADA A LA ACUICULTURA: PECES TRANSGÉNICOS
Director(a): Teodora Inés cavaría
Estudiante: Leslie Claudia Díaz Bastidas
Palabras claves: biotecnología, peces, transgénicos, aplicación, genética.

2. 2
AGRADECIMIENTOS
Dedicada a mi padre Q.P.D. que desde el cielo me dio las fuerzas para seguir a delante.
A mi madre por ayudarme a realizar mis sueños.

3. 3
TABLA DE CONTENIDO
pág.
Contenido
RESUMEN................................................................................................................................................................4
ABSTRACT...............................................................................................................................................................5
LISTA DE TABLAS..................................................................................................................................................6
INTRODUCCIÓN.....................................................................................................................................................7
OBJETIVOS..............................................................................................................................................................8
DESARROLLO DEL TEMA....................................................................................................................................9
CREACIÓN DE UN TRANSGÉN ......................................................................................................................9
SELECCIÓN Y CONSTRUCCIÓN DE GENES RECOMBINANTES Y MÉTODOS DE
TRANSFERENCIA GÉNICA PARA LA PRODUCCIÓN DE PECES TRANSGÉNICOS ...................... 12
MICROINYECCION...................................................................................................................................... 14
CÉLULAS MADRE ....................................................................................................................................... 15
CONSTRUCCIÓN DEL SALMÓN TRANSGÉNICO ....................................................................................... 18
PEZ CEBRA TRANSGÉNICO............................................................................................................................ 20
EL PEZ CEBRA, AL SERVICIO DE LA INVESTIGACIÓN EN CÁNCER.................................................... 22
BIBLIOGRAFÍA ..................................................................................................................................................... 26

4. 4
RESUMEN
La transgénesis se puede definir como la introducción de ADN en un genoma, de modo que
se mantenga estable de forma hereditaria y afecte a todas las células en los organismos
multicelulares.
Generalmente, en animales, el ADN extraño, llamado transgén, se introduce en zigotos, y los
embriones que hayan integrado el ADN extraño en su genoma, previamente a la primera
división, producirán un organismo transgénico; de modo que, en algunos, el transgén pasará
a las siguientes generaciones a través de la línea germinal (gametos).Entre los métodos para
obtener transgénicos se encuentran:
Microinyección.
Electroporación.
Liposomas.
Manipulación de células madre
La piscicultura comercial considera a los peces transgénicos más productivos. Crecen más
rápido, son más resistentes a enfermedades, soportan mejor las condiciones meteorológicas
frías y, por lo tanto, son más fáciles de criar en estas circunstancias. Pero también conllevan
riesgos y efectos negativos en el entorno natural: pueden producir una acumulación de toxinas
medioambientales y un elevado contenido de hormonas de crecimiento.
La cría comercial de peces transgénicos no está permitida en ningún país, pero las
autoridades comunitarias y estadounidenses evalúan una serie de solicitudes para poner en
marcha esta práctica. Científicos del Departamento de Zoología de la Universidad de
Gotemburgo (Suecia) han advertido de la necesidad de llegar a un acuerdo entre todas las
partes implicadas antes de impulsar la piscicultura comercial de estos organismos y aplicar un
principio de precaución.

5. 5
ABSTRACT
Transgenesis may be defined as the introduction of DNA into the genome, so as to maintain
stable inherited form affects all cells in multicellular organisms.
Generally, in animals, the foreign DNA, called transgene is introduced into zygotes, and
embryos which have integrated the foreign DNA into their genome, prior to the first division,
produce a transgenic organism, so that, in some, the transgene pass on to subsequent
generations through the germ line (gametes). Among the methods for obtaining transgenic
include: Microinjection,Electroporation, Liposomes, Stem cell manipulation
The commercial farming of transgenic fish considered more productive. Grow faster, are more
resistant to disease, better withstand cold weather conditions and, therefore, are easier to
breed in these circumstances. But also involve risks and negative effects on the natural
environment: may cause an accumulation of environmental toxins and a high content of growth
hormones.
Commercial farming of transgenic fish is not allowed in any country, but the EU and U.S.
authorities evaluate a number of requests to implement this practice. Scientists at the
Department of Zoology, University of Gothenburg (Sweden) have warned of the need to reach
an agreement between all parties involved before promoting commercial farming of these
organisms and applying a precautionary principle.

6. 6
LISTA DE TABLAS Y FIGURAS
Fig. 1Transgen.........................................................................................................................................................9
Fig. 2. Actividad de la β-galactosidasa.......................................................................................................... 13
Fig. 3Microinyección pronuclear...................................................................................................................... 15
Fig. 4Especies acuáticas utilizadas en investigacion .............................................................................. 17
Fig. 5Diagrama de producción de salmón transgénico............................................................................ 19
Fig. 6crecimiento del salmón............................................................................................................................ 20
Fig. 7Introducción de genes fluorescentes en peces Medaka o TK1 .................................................. 21
Fig. 8.Lote de peces Cebra transgénicos fluorescentes.......................................................................... 22
Fig. 9Desarrollo embriones de cebra............................................................................................................. 23
Fig. 10Ciclo de vida de la cebra....................................................................................................................... 24

7. 7
INTRODUCCIÓN
La demanda creciente de pescado para consumo humano junto al agotamiento progresivo de
los recursos pesqueros por sobreexplotación o mala gestión de los mismos, ha
desencadenado la necesidad de cultivar especies piscícolas de interés comercial. En esta
actividad de domesticación y de explotación y al igual que en otras especies animales, es
necesario aplicar programas de mejora, para aumentar la rentabilidad. Los métodos
convencionales de mejora genética, mucho más antiguos que la genética, como tal ciencia, se
basan en programas de “selección artificial”(Muñoz, 1999)
Una gran ventaja de la acuicultura frente a la domesticación de especies terrestres, es poder
aprovechar desde sus inicios las poderosas herramientas que nos brinda la ingeniería
genética, para aplicarla en la mejora genética de las especies que se cultivan. Aparte de esa
coyuntura afortunada, los peces reúnen además una serie de características que ls hacen
ideales para ser sometidos a alas técnicas de manipulación genética.
Dentro de las técnicas de manipulación o de ingeniería genética podemos distinguir dos tipos:
Uno que incluye la poliploidia, la ginogenesis o la partenogénesis, las cuales producen
cambios en el complemento cromosómico. El otro está representado por la trangenia o injerto
de genes objeto de este trabajo y que consiste en la introducción de gene(s) extraño(s),
(transgen) a un organismo. El objetivo inicial de la transgenia en peces fue el poder crear
líneas genéticamente superiores, introduciendo genes relacionados con la productividad.
DEFINICIONDE “TRANGENICO”
La palabra “transgénico” fue utilizada por primera vez por Gordon y Ruddle en 1981para
designar a un organismo genéticamente transformado mediante micro inyecciónde ADN en la
actualidad el significado ha evolucionado con los avances de la propia técnica y Beardmore
(1997) sugiere como alternativaconciliadora e distintas opiniones, la siguiente definición de
transgénico:
Células y organismos que contiene secuencias integradas de DNA clonado (transgen),
transferido mediante técnicas de ingeniería genética. Laincorporación de peces fue posterior y
estuvo motivada por el deseo de producir en acuicultura líneas de alta productividad(Muñoz,
1999).
La primera referencia en peces se refiere a la trasferencia del gen de la GH humana a la
carpa (zhu& cols, 1985).

8. 8
OBJETIVOS
conocer la biotecnología utilizada actualmente en la acuicultura
comprender como actúa la transgénesis en los peces
clasificar e identificar un pez transgénico de uno “natural”
Describir los pasos que hacer parte de la trasformación de peces normales a peces
transgénicos
Conocer la importancia de estos en los cultivos acuícolas

9. 9
DESARROLLO DEL TEMA
CREACIÓN DE UN TRANSGÉN
Aunque el código genético es esencialmente el mismo en todos los organismos, existen
pequeñas diferencias en el control de los genes.
Por ejemplo, si se introduce un gen de una bacteria sin ninguna modificación en una célula
animal, pocas veces funcionará correctamente. En primer lugar, el ingeniero genético debe
crear un transgén que contenga el gen que interesa, y ADN adicional que controle
correctamente el funcionamiento del gen en el nuevoanimal. Este transgén se deberá
introducir en el nuevo animal.
Muchos genes se expresan únicamente en tejidos particulares y son controlados por un
segmento específico de ADN cercano al gen, denominado secuencia promotora. En el
proceso de creación del transgén, los científicos suelen sustituir esta secuencia promotora del
donante por otra especialmente diseñada para asegurar que el gen funcionará en los tejidos
adecuados del animal receptor. Este procedimiento es crucial cuando, por ejemplo, el gen
tiene que expresarse en la leche de un mamífero.Además de la secuencia promotora de ADN,
el transgén requiere una secuencia poli-A para funcionar correctamente .
Fig. 1Transgen
Óvulos se introducen después en los oviductos de madres adoptivas. Este es el principal
método que se utiliza actualmente para crear animales genéticamente modificados.
Consiste en inyectar físicamente 200-300 copias del gen exógeno en óvulos recientemente
fecundados, para después implantarlos en madres adoptivas. Sólo un pequeño porcentaje de
los animales que nacen son transgénicos (es decir, transmiten el gen añadido de una
generación a la siguiente) y sólo una proporción de estos expresan el gen añadido
satisfactoriamente. Medianteeste método, sólo se pueden añadir genes (no eliminarlos).
Los animales obtenidos se pueden cruzar conanimales no transgénicos y dar como resultado
heterozigotos (híbridos) para este gen (EIBE, 1998)

10. 10
La transferencia génica nos permite modificar las características hereditarias deun animal
mediante técnicas de ingeniería genética. Para ello, existen dos estrategias,una sería la
introducción de genes nuevos(transgénesis convencional) con el objeto deintroducir
nuevas características; la otra estrategia, consiste en la eliminación de un genendógeno, o
su reemplazamiento por una versión alterada de ese gen, lo que nospermite eliminar
características indeseables.Esta segunda aproximación, conocidacomo knock-out se
encuentra totalmente establecida en ratón, pero está pocodesarrollada hasta el momento en
peces. Esta tecnología depende de la obtención deuna línea de células embrionarias
totipotentes in vitro, las cuales sean capaces deformar parte de la línea germinal una vez
implantadas en un embrión.
En cuanto a la metodología para el desarrollo de un pez transgénicoconvencional, existen
varios pasos que se detallan a continuación:
1.El primero sería respecto al DNA foráneo a introducir. Éste debe poseer la secuencia
codificante completa del gen que deseamos expresar, junto con todas lassecuencias
reguladoras que aseguren una expresión eficiente. En la mayoría de estudiosbásicos que
utilizan peces transgénicos se usan promotores de origen viral. Estos seencuentran bien
caracterizados, y aseguran una expresión muy fuerte de los genes quese hallan bajo su
control (ej. promotor CMV). Sin embargo, en el caso de que el peztransgénico vaya a tener
una aplicación biotecnológica es deseable que todas estassecuencias provengan también de
un pez y que se eliminen todas las secuenciasbacterianas que han sido necesarias para su
construcción. Todavía existen pocospromotores y secuencias reguladoras aisladas de peces;
una de las más utilizadas endiversas especies de peces ha sido el promotor de la actina ß de
carpa (Liu et al. 1990;Maclean et al. 1992; Moav et al. 1993; Alam et al. 1996). Otros
promotores de origenpiscícola utilizados son los de las proteínas anticongelantes de la babosa
vivíparaamericana (Fletcher et al. 1988; Hew et al. 1992) y los de las metalotioninas de
trucha(Inoue et al. 1992; Hong et al. 1993).
2. El paso siguiente es la introducción del DNA en los embriones. Ésta debehacerse
cuando el embrión está en una de sus primeras divisiones (estado de 1 a 4células), y el
método más utilizado es la inyección del DNA en el citoplasma de una deestas células. La
inyección de la solución de DNA directamente en el núcleo celularresultaría en una mayor
eficacia del proceso, pero desafortunadamente durante estasprimeras fases del desarrollo el
núcleo de las células embrionarias no es visible.
Existen otros métodos en los que se utiliza el esperma como portador del DNAen el momento
de la fertilización. Para ello se realiza la electroporación del esperma
con el DNA exógeno. Esta técnica, aunque se ha demostrado que es viable (Muller etal.
1992), no ha resultado reproducible en muchos casos (Chourrout & Perrot 1992) obien, la
eficiencia a la hora de integrarse o expresarse el transgen ha resultado muy baja(Sin et al.

11. 11
2003). También se ha evaluado el uso de retrovirus atenuados que puedaninfectar las células
del embrión (Lin et al. 1994). Sin embargo, este método tienealgunas limitaciones, como son
un tamaño límite del DNA a introducir o la necesidadde altas medidas de seguridad en los
primeros pasos de su realización. Por ello, su usose ha visto limitado sólo a ciertos
laboratorios. Más recientemente, se han empleadoelementos transponibles de pez para la
introducción del DNA en el genoma delhuésped y se han obtenido muy buenos resultados en
integración yexpresión en pez cebra (Davidson et al. 2003). En cualquier caso su uso no está
demomento lo suficientemente extendido como para comparar su eficacia con la deinyección
en el citoplasma, que sigue siendo, por tanto, el método más ampliamenteutilizado. Además
de la electroporación de esperma, se está evaluando el empleo deotros métodos masivos,
como el bombardeo de micropartículas en huevos fecundadospara la introducción del DNA.
Esta aproximación puede servaliosa para su aplicación en especies de peces donde se pueda
disponer de una grancantidad de huevos. Estas técnicas evitarían la tediosidad de la
introducción del DNAen cada huevo individualmente.
3. Integración del DNA en el genoma del huésped. Una vez el DNA se haintroducido en
una de las células del embrión en desarrollo, éste debe dirigirse al
núcleo y posteriormente integrarse en el genoma del organismo huésped. Laintegración del
DNA es un paso limitante en la producción de un pez transgénico. Estaintegración ocurre al
azar, o sea, el DNA se puede integrar en cualquier sitio delgenoma. Además, la integración no
se produce inmediatamente después de la
inyección. En las primeras fases del desarrollo (blástula, gástrula) cuando las célulasestán
dividiéndose activamente, el DNA introducido, que todavía es extracromosomal,empieza a ser
replicado por la maquinaria del huésped produciéndose unaamplificación del mismo. La
integración del DNA se produce en etapas tardías de laembriogénesis, y de manera
independiente en las distintas células. Ésto da lugar a laaparición de mosaicismo en esta
primera generación, y puede observarse que no todaslas células del organismo contienen el
transgen. Además, aquellas que lo han integrado,presentan distinto número de copias del
mismo. Otra de las consecuencias de laintegración tardía es la existencia de mosaicismo
también en las células de la líneagerminal, esto dará lugar a una baja frecuencia de
transmisión del transgen a ladescendencia, que es el paso final en la producción de un
transgénico estable. Sinembargo, en la segunda generación transgénica ya se obtiene una
transmisiónmendeliana.
4. Debido a la integración tardía que comentábamos anteriormente, el patrón dela
expresión del gen introducido también presentará mosaicismo, esto es, no todas las
células del organismo están expresando el transgen. También pueden aparecerproblemas
de falta de expresión debido a la inactivación del DNA introducido por partede la célula
huésped, a través de metilación o formación de heterocromatina. Parasolucionar estos
problemas se está ensayando actualmente el uso de secuencias quepuedan “aislar” al gen

12. 12
introducido de la formación de cromatina inactiva a su alrededor(Caldovic & Hackett, Jr. 1995;
Caldovic et al. 1999).
Otro de los puntos importantes en la obtención de un pez transgénico, es eldesarrollo de
sistemas que permitan un mejor control de la expresión génica. El controlexógeno de la
expresión de un transgen en peces es una necesidad tanto en los estudiosde regulación
génica como en los trabajos con fines biotecnológicos. Los genesexógenos deben
permanecer silenciados cuando su expresión no es necesaria. Laexperiencia en peces, con
los promotores inducibles disponibles hasta el momento(metalotionina, de choque térmico) ha
sido frustrante por motivos de escape delpromotor (leakness), poca fidelidad en la inducción o
problemas con el inductoraplicado exógenamente. Para muchas de las aplicaciones, también
sería deseable elcontrol espacial de la expresión del transgen. Este control se puede
conseguir medianteel uso de promotores específicos de tejido para dirigir la expresión del
transgen.
5.Transmisión a la descendencia. El último paso en la generación de untransgénico sería
conseguir la presencia del gen exógeno en la línea germinal, paraasegurar que el transgen
pasará a la siguiente generación.
Debido a la integración tardía, la transmisión en peces es baja, con una media de
un 15% de la descendencia que ha incorporado el transgen. Además, esta transmisiónes más
baja en animales con ciclos vitales más largos (2-5%) (Fletcher et al. 1988), sinembargo en
algunos casos, como la trucha, se han encontrado transmisiones a un 20 oincluso 50% de la
progenie (Chourrout et al. 1986). Por último, pueden aparecertambién fenómenos de
silenciamiento incluso después de varias generaciones.
SELECCIÓN Y CONSTRUCCIÓN DE GENES RECOMBINANTES Y MÉTODOSDE
TRANSFERENCIA GÉNICA PARA LA PRODUCCIÓNDE PECESTRANSGÉNICOS
La producción de peces transgénicos como se mencionó, se basa en laincorporación de un
gene recombinante que producirá las característicasdeseadas, en el tiempo deseado, con
fines de aplicación biotecnológicao de investigación básica.
En la literatura se ha mencionado que los genes utilizados en transgénesisde peces se
pueden dividir en diferentes grupos (Sin F, 1997)
El primerocomprende a los llamados genes “informativos o descriptores” que son
útiles para identificar y medir el éxito de la transferencia de genes y susvectores. Los genes
de cloranfenicol acetiltransferansa, b-galactosidasay luciferasa bacterianas pertenecen a este
conjunto (Tewari, et al. 2002).

13. 13
Fig. 2
Fig. 2. Actividad de la β-galactosidasa (guillen et al, 1996).
Un segundo grupo lo integran los genes de mejoramiento de funcionesque son aquellos que
se diseñan principalmente para aumentar oañadir nuevas funciones en los organismos
genéticamente modificados.
Ejemplos de estos genes son los que codifican para las hormonas de crecimiento
(GH) de mamíferos y peces y el factor de crecimiento tipo insulina(Du s. et al, 1992). Estos
genes se usan para incrementar el potencial endocrinode los peces y por lo general su
expresión resulta en mejoramiento de lastasas de crecimiento (Devlin R, 1994). Otros genes
relevantes son los que codifican para la lisosima que incrementa la resistencia a
enfermedades, y las hormonasde tipo prolactina que estimulan el desove, osmorregulación,
comportamientoy el metabolismo en general.
Un siguiente grupo de genes son aquellos que tienen regiones regulatorias
interesantes, y que codifican para proteínas con propiedadesy características particulares de
los peces. Entre ellos se encuentran losque codifican para las siguientes proteínas: la
metalothioneína de salmóny trucha (Zafarullah M, 1988) & (chan k, 1993).La actina B de carpa
(Liu z, 1990).La histona de salmón, la protamina (Jankowski J, 1987), y particularmente los
genes que codifican paralas proteínas anticongelantes PAC (AFP por sus siglas en inglés,
aisladosde diferentes especies de peces. Estas últimas son glicoproteínas que pueden
interactuar con los cristales de hielo y reducir el punto de congelaciónen la sangre de los
peces. La intención de introducir estos genesen peces es incrementar los límites de tolerancia
al frío de especies encultivo, tales como el salmón, para establecer una industria
acuaculturalen regiones subárticas.

14. 14
Un cuarto grupo de genes comprende aquellos que interfieren con laexpresión de genes del
organismo objeto. Estos genes pueden generarun RNA catalítico con capacidad de digerir
RNA específicos y obstruir la traducción normal de un determinado RNA mensajero. Este tipo
de genesque inciden en la pérdida de funciones no ha sido probado en peces; sinembargo,
potencialmente pueden ser empleados en la generación delíneas resistentes a enfermedades
de importancia estratégica para laacuacultura.
Una vez seleccionado y construido el gene recombinante que se deseaincorporar, el siguiente
paso es introducirlo en el genoma del organismoblanco. Para ello, tal y como se ha señalado,
existe una gran variedad de métodos que se emplean para la transferencia de genes a
animales, y en particular para lograr esta transferencia a los huevos de peces. Entre éstos se
encuentran la ruptura de membranas por microinyección, formación de poros en la membrana
celular por exposición a corrientes de alto voltaje (electroporación), perforación múltiple de
membranas por microproyectiles o interacción de cargas entremembranas DNA/lípidos
(lipofección) y uso de retrovirus.
MICROINYECCION
El método más común que se emplea en peces desde 1985 es lamicroinyecciónpor la cual
se transfiere el DNA a los huevos individualeso a los embriones recién fertilizados.
Generalmente los huevos y el espermade los peces son recolectados por separado y se lleva
a cabo la fertilizacióncombinando ambos en recipientes con agua y algunos mediosmecánicos
simples para asegurar la fertilización. Los huevos se inyectanen las primeras horas una vez
que ocurrió la fertilización. El equipo que seutiliza para inyectar el DNA consiste de un
microscopio de disección estereoscópicoy dos micromanipuladores, uno con una aguja
microscópican de cristal y el otro con una micropipeta para sujetar el huevo fertilizado.
La cantidad de DNA que se inyecta a los huevos de peces depende del tamaño
de éste y generalmente es cerca de 106 a 108 moléculas del gene .
En los embriones de peces el DNA se inyecta en el citoplasma, ya que los pronúcleos de los
huevos fertilizados son invisibles y los huevos opacosen la mayoría de las especies de peces.
Un problema particular enalgunas especies es el corión duro de algunas especies de peces
que hacemás difícil la microinyección. Para facilitar el proceso se utilizan variastécnicas
como: 1) retirar el corión de los huevos por medios enzimáticoso mecánicos; 2) efectuar una
abertura en el corión por microcirugía; 3)inyección del DNA a través del micrópilo; 4) evitar el
endurecimiento dela membrana agregando sustancias químicas; y 5) inyección de los
huevosantes de la fertilización.
La microinyección es un método muy laborioso por lo cual se han examinado otras técnicas
más rápidas que permitan el tratamiento de ungran número de peces; no obstante, la
eficiencia de éstos es variable. Latasa de sobrevivencia de los embriones de peces depende
según la especieen estudio; sin embargo, varía de 35 a 80%, mientras que la integracióndel
DNA fluctúa entre 10 a 70% en los organismos cultivados.
Los estudios realizados en varias especies de peces sugieren que losgenes inyectados a los
embriones se mantienen como una unidad extracromosomal

15. 15
en las primeras etapas. En etapas de desarrollo posterioresalgunos de los genes se integran
aparentemente al azar en el genoma delos organismos objeto, mientras que otros se
degradan.
Fig. 3
Fig 3. Microinyección pronuclear (centro nacional de biotecnología CNB, Madrid)
CÉLULAS MADRE
Una de las estrategias más prometedoras en eldesarrollo de peces transgénicos es el
desarrollode la tecnología de células madreembrionarias. Estas células provienen de ungrupo
de células procedentes de un estadíotemprano del embrión, y poseen la capacidad
deautoregenerarse y de diferenciarse en muchostipos celulares (Prosper, 2002).
Las células madre embrionarias se extraen delembrión del pez para poder manipularlas in
vitro eintroducir el transgen en su genoma.
Posteriormente, se reintroducen estas células enotros embriones que se encuentran en
etapastempranas de su desarrollo, o bien se realiza unaextracción y reimplantación de su
núcleo en lascélulas embrionarias. Las células madre pasan aformar parte de los distintos
linajes celulares quedarán lugar a los tejidos, entre ellos a la líneagerminal.
Hasta el momento, los peces transgénicos se hanproducido por medio de la inserción de
untransgen directamente en el genoma de losembriones. Como resultado se obtienen a
menudopeces con un alto grado de mosaicismo (presencia de células con y sin el transgen en
un individuo modificado genéticamente)esdecir, la integración del transgen en el genoma noha
ocurrido en todas las células del embrión y, porlo tanto, solo una parte de las células del
adultoportan el transgen, siendo necesario llegar a la 2ªgeneración para obtener peces en
todas suscélulas transgénicas. El empleo de células madrepodría permitir una mejor
integración del transgenen comparación con las técnicas de transgénesisdescritas

16. 16
anteriormente, si bien está aún pordemostrar. La principal limitación técnica de estatecnología
se encuentra precisamente en ladisponibilidad de este tipo de células, ya que enpez cebra,
principal especie con la que se hainvestigado esta técnica, tan solo se haconseguido
mantener vivas las células madre porun corto periodo de tiempo. Esto es debido a quetodavía
no se ha conseguido inhibir ladiferenciación espontánea de las estas células, loque sí se ha
conseguido en ratón (Melamed, M et al, 2002).

17. 17
Fig. 4
Fig. 4 Especies acuáticas utilizadas en investigacion (Gracia, 2006)

18. 18
CONSTRUCCIÓN DEL SALMÓN TRANSGÉNICO
Como se ha mencionado, uno de los principales intereses de los acuicultoreses obtener el
máximo de biomasa con el menor costo posible.
Es por ello que el desarrollo de peces transgénicos se ha dirigido particularmente
a incrementar las tasas de crecimiento y mejorar las tasas deconversión de alimentos, con el
fin de reducir los ciclos de producción.Para crear loque se conoció como el “super-ratón”, con
base en el diseño e introducciónde un gene que permitió incrementar al doble el tamaño de
los roedoresempleados generó muchas expectativas para su aplicación enpeces. Sin
embargo, varios de los genes derivados de mamíferos no tuvieronel efecto deseado para
incrementar las tasas de crecimiento en peces.
Por otro lado, las posibles suspicacias y reticencias que generaría entre elpúblico por la
utilización de material genético distinto a los peces, propiciaronque se buscara la utilización de
un diseño genético que incluyeramaterial genético derivado de peces lo más cercano al DNA
original.
Uno de los casos más representativos es la serie de experimentos quecondujeron a la
creación de peces transgénicos conocidos, como “super-salmones”, por la velocidad de
crecimiento y talla que alcanzan en cortosperiodos.Los experimentos que condujeron a la
creación del salmón transgénicose originaron a partir del interés de resolver uno de los
principalesproblemas que enfrenta la industria de la acuacultura en Canadá duranteel
invierno. En esta temporada, una gran parte de las zonas costeras el aguase congela o
alcanza temperaturas muy bajas (-1.8°C), lo que reduce elárea disponible para cultivar
salmón, ya que dichas temperaturas sonletales para estos peces. Algunos peces como los
lenguados (Pleuronectesamericanus) y el abadejo oceánico (Macrozoarces americanus) son
capacesde producir un grupo de proteínas anticongelantes (PAC) que puedeninteractuar con
los cristales de hielo, de tal forma que se reduce la temperaturade congelación en estos
organismos.
En el proceso de detección y transferencia del gene “anticongelante”se descubrió que éste
tenía un gran potencial para contender con problemasque afectan el crecimiento. A partir del
gene anticongelante delabadejo oceánico, se construyó un gene recombinante ligando la
regiónpromotora de este gene “anticongelante” y el gene estructural que codificapara la
hormona del crecimiento del salmón del Atlántico. La ideade construir y utilizar un gene
recombinante a partir del material genéticonatural de peces para generar organismos
transgénicos productoresde la hormona de crecimiento, es porque este producto en
principiodebe ser considerado como más seguro para el medio ambiente y paraconsumo
humano, además de tener un mejor potencial de aceptaciónpor el público. Desde este
enfoque el uso de material genético derivadode peces, en teoría, encontraría menos reticencia
que si se usan promotoresy/o de origen viral o de otros mamíferos.

19. 19
Los genes de la hormona de crecimiento normalmente se expresanen la glándula pituitaria
bajo el control del sistema nervioso central, detal forma que para que se expresen en varios
tejidos, es necesario modificarlos elementos de expresión específicos del gene. El
acoplamientode la región estructural del gene de la hormona de crecimiento con lasregiones
regulatorias de genes que codifican para proteínas anticongelantesdel abadejo tienen esta
función, ya que permiten que la hormonade crecimiento se exprese en forma continua en
diferentes tejidos del
salmón ( Tsukasa M &Devlin H, 1999).
Después de cruzar los organismos transgénicos conorganismos silvestres se obtuvieron
salmones que expresan la hormonade crecimiento y que crecen entre dos y seis veces más
rápido que los salmonesnormales e incluso algunos con tasas individuales de
crecimientohasta trece veces mayor (figura 1).
El material genético diseñado y patentado por instituciones canadiensesle confiere a los
salmones la capacidad de crecer rápidamentedurante el primer año y alcanzar una talla
comercial (3-4 kg) un añoantes de lo que ocurre en los organismos genéticamente no
modificadosde salmón del Atlántico (figura 2). Las expectativas para la acuaculturade estos
organismos son muy atractivas ya que incluso muestran unincremento de 10-30% en la
eficiencia de conversión de alimentos (Cook T et al, 2000).
Fig. 5

20. 20
Fig. 5. Diagrama de producción de salmón transgénico. (Gracia, 2007).
Fig. 6
Fig. 6. crecimiento del salmón (gracia, 2007).
PEZ CEBRA TRANSGÉNICO
En el año 2003, la revista americana “Time” eligió como uno de los mejores inventos la
creación de “peces brillantes fluorescentes” a cargo de la Universidad Nacional de Taiwán por
haber inyectado genes que producen proteínasfluorescentes de medusa abisal y de coral en
óvulos fertilizados, primero en el pez Medaka(Oryzias latipes) que fueron denominados TK-1.
Y luego hizo lo mismo con el pez Cebra (Danio rerio) o TK-2. De esta forma inicialmente se
obtuvo peces que emitían colores verde (GFP) y rojo (RFP) en la oscuridad con éstos genes
produciendo proteínas fluorescentes en sus músculos unido al gen mylz2 (Wan et al. 2002;
Gong et al, 2001, 2003). Si hoy se da una mirada al portal de de la empresa taiwanesa. Se
puede observar que la empresa ofrece colores como el amarillo, el púrpura y otros más
(Figura 6).

21. 21
Fig. 7
Fig. 7. Introducción de genes fluorescentes en peces Medaka o TK1 (Fotografías tomadas de
Taiwán Review, 2006).
Según la empresa Taikong para evitar el aumento de indeseado de éstos peces yque pudiera
dañar el medio ambiente o cruzarse con peces de su misma especie pero normales, los peces
manipulados genéticamente son “esterilizados” antes deser vendidos. En todo caso nunca
debería haber crías o alevines de los mismos nadando en algún acuario o Pet Shop. Sin
embargo, esta regla parece no ser del todo cierta. El laboratorio de Mejora Genética y
ReproducciónAnimal de la Facultad de Ciencias Naturales y Matemáticas de la
UniversidadNacional Federico Villarreal obtuvo un lote de aproximadamente 100 peces Cebra
dela Facultad de Ciencias Naturales y Matemáticas de la Universidad Nacional Federico
Villarreal obtuvo un lote de aproximadamente 100 peces Cebra de color rojo los cuales
mantuvo bajo condiciones controladas para realizar ensayos experimentales con sustancias
genotóxicas (Chung Oscar, 2006). Con el tiempo se pudo constatar que estos peces tenían
una coloración distinta a las líneas que nuestro laboratoriotrabajaba (Blanca y Gris) (Esta
coloración resultaba serligeramente fluorescente a la luz del día. Por lo que se decidió hacer
ensayos con luces de espectro cercanos al Ultravioleta (400 nm) como ya habían reportado
otros investigadores(Amsterdam et al., 1995).

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Fig. 8
Fig. 8.Lote de peces Cebra transgénicos fluorescentes (Espinoza C, 2012).
EL PEZ CEBRA, AL SERVICIO DE LA INVESTIGACIÓN EN CÁNCER
Mientras para la mayoría de personasel pez cebra, un pez tropical llamado así por sus
rayas, no deja de ser más que una mascota popular,para los científicos se ha
convertido en un nuevomodelo de laboratorio que complementa al modelo clásico de
ratón.
El embrión de pez Mientras para la mayoría de personasel pez cebra, un pez tropical
llamado así porsus rayas, no deja de ser más que una mascota popular,para los
científicos se ha convertido en un nuevomodelo de laboratorio que complementa al
modelo clásico de ratón.
El embrión de pez cebra no llega a medir más de 1mm, mientras que el adulto mide
entre 3-4 centímetros. Los machos y las hembras son fácilmente reconocibles(Figura
8).

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Fig. 9
Fig. 9. Desarrollo embriones de cebra
Precisamente su pequeño tamaño es una de las ventajas que tiene para los
laboratoriosde investigación, ya que se puede tener mayorCantidad de animales en
menos espacio y su mantenimientoes relativamente barato (entre 100 y 1000veces
menos que el coste de mantenimiento de ratones
de laboratorio).cebra no llega a medir más de 1mm, mientras que el adulto mide entre
3-4 centímetros.
Los machos y las hembras sonfácilmente reconocibles(figura 1). Precisamente su
pequeño tamaño es una de las ventajas que tiene para los laboratoriosde investigación,

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ya que se puede tener mayorcantidad de animales en menos espacio y su
mantenimientoes relativamente barato (entre 100 y 1000veces menos que el coste de
mantenimiento de ratonesde laboratorio).
Cada hembra puede depositar más de 200 embrionespor semana. Estos embriones,
que se desarrollanfuera de la madre protegidos por una membrana (elcorion), son
transparentes y su organogénesis ocurreen 24 horas. ¡Todo un milagro de la división y
diferenciacióncelular!. Lo demuestra cuando lo comparamoscon el desarrollo
embrionario humano, donde después de 22 horas tras la fecundación solo se ha
producidouna división celular y cinco días después dela fecundación somos un
blastocito con 200 célulasmultipotentes. Mientras el embrión de pez cebra
haeclosionado al tercer día y se ha convertido en toda unlarva al quinto día después de
la fecundación. En unmes se le considera que es un juvenil y en tres mesespude
reproducirse de manera continua, manteniéndosefértiles durante más de 18 meses,
asegurando unsuministro constante de embriones con pocos individuos.
El pez cebra llega al final de su vida entre los dos años y los tres años y medio (Figura
2.)
Fig. 10
Fig. 10.Ciclo de vida de la cebra.
Muchas son las ventajas de este pequeño vertebradocon el que compartimos un
ancestro común ydel que divergimos evolutivamente hace 400 millonesde a ˜ nos.
Gracias al desarrollo de herramientas comola secuenciación completa de su genoma y
el estudioglobal de los patrones de expresión génica ha permitidoponer de manifiesto el
alto grado de semejanzaGenética y fisiológica con el ser humano en
procesosfundamentales. Uno de esos procesos es el cáncer,donde no solo se
conservan la mayoría de genes implicados

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en este proceso sino que además tambiénse encuentran alterados de una manera
similar alas rutas gen éticas típicamente desreguladas en losTumores humanos. Esta
semejanza no solo ocurre anivel molecular, a nivel histopatológico las neoplasiasde los
peces son bastante similares al c ´cáncer en humano.
(figura 9).Por otro lado, el pez cebra no es buenmodelo para todos los tipos de
tumores. El pez notiene tejido mamario, y tiene branquias en lugar depulmones. Pero
aunque el pez cebra no pueda ser un modelo directo para el cáncer de mama y de
pulmón,seguramente el mecanismo molecular que lo producese conserva en otros
tipos de tumores. Pero ¿qué eslo que lo convierte en un modelo atractivo para
lainvestigación en general y el cáncer en particular?Fundamentalmente tres
aspectos;Fácil manipulación genética: Para que un organismopueda ser modelo de una
enfermad como el cáncer,es necesario que se pueda manipular /alterar los
genesimplicados en este proceso. Afortunadamente hahabido un fuerte impulso por
parte de la comunidadcientífica por desarrollar técnicas alrededor delmodelo que
permiten hacer animales transgénicos

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CONCLUSIÓN
La ingeniería genética es una vía alternativa a la selección artificial dirigida (aplicada ya en
algunos casos) . Tecnologías como la manipulación del genoma de estos animales mediante
la inserción de genes o la manipulación de los ya existentes permiten conseguir animales
transgénicos de alta tasa de crecimiento o resistentes a enfermedades sin necesidad de
selección genética, normalmente lenta y limitada.
Desde que varias compañías presentaron su solicitud de permiso para comercializar salmón
transgénico, no ha cesado de crecer la controversia en torno a estos salmones transgénicos.
La investigación sobre líneas de peces transgénicas ha estado en marcha durante los últimos
quince años en todo el mundo, incluyendo fundamentalmente el salmón del Pacífico
(Onchorrhynchus kisutch), varios miembros de la familia de los salmónidos y otros peces de
interés comercial como el pez gato o la tilapia.
No sabemos si los salmones transgénicos presentan algún tipo de riesgo real pero sí se
intuyen riesgos potenciales:
El salmón cultivado (transgénico o no) se escapa de las jaulas en las que se cría en el
agua.
El salmón modificado genéticamente puede cruzarse con los salvajes liberando sus genes
de la hormona del crecimiento a las poblaciones salvajes con resultados impredecibles.
Las metodologías de esterilización no son eficaces al 100% y existe una gran variación en
los resultados entre grupos de animales.
Los salmones modificados genéticamente comen tres veces más en el laboratorio que los
no modificados pero es menos cuidadoso con sus depredadores
¿Serían menos capaces de sobrevivir en la naturaleza?
Es necesaria MAS INVESTIGACIÓN sobre el posible impacto ecológico de estos peces
modificados genéticamente antes de pasar a su producción comercial.
La Organización para los alimentos y la agricultura de las Naciones Unidas predice que la
producción de la acuicultura se doblará en la próxima década. Dado que la acuicultura en
aguas costeras está dañando los ecosistemas, extendiendo enfermedades de peces y
moluscos, modificando hábitats, causando contaminación por el exceso de nutrientes y
antibióticos y mediante la introducción de especies exóticas, se piensa que los legisladores
pueden llegar a exigir que las granjas de peces se instalen solo en tierra. Si esto es así los
peces modificados genéticamente que crezcan rápido podrían ser la única salida para que
esta industria sea económicamente competitiva.

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