TRANSGÉNICOS
En animales de producción se ha mejorado poco. Al principio del siglo XX se comienza a manipular embriones. El primer animal transgénico se da en los años ’80 à ratón transgénico que llevaba una hormona de crecimiento à un ratón con 10 veces su peso.
En los animales de carne, ¿se puede aplicar?
· Se prueba con cerdos, pero salen deformes, infértiles... porque la hormona se había expresado mal.
· Ratón Knock-out ‘87 evita la expresión de un gran gen à permite ver que pasa cuando se pierde un gen.
· En el ’89 se puede poner un gen en la línea germinal y, por lo tanto, se transmite a su descendencia.
· En el ’93 se hacen cocultivos.
· En el ’94, un gen que se pone en las espermatogonias de los machos y, por lo tanto, su semen producirá transgénicos.
· En el ’97 Dolly a partir de aquí se hacen cultivos de células embrionarias (no diferenciadas) a las que se les transfiere núcleos de células diferenciadas.
TÉCNICA
· Transferencia de genes à agregación de blastómeras (funciona en los ratones). El blastocisto son 300 células que, en teoría, son células embrionarias las cuales potencialmente tienen toda la dotación genética y, por lo tanto, darán un embrión. Se disgrega todo el blastocisto y se pone en cultivo en todas las células. Hace falta que se mantengan vivas e indiferenciadas (este es el problema), de forma que si se coge un óvulo muerto con el citoplasma y le inyectamos un núcleo de célula blastómera, se activará un embrión con dotación genética de la blastómera à clónica para hacer un transgénico se debe modificar la célula blastómera. No sólo se debe poner en el medio la secuencia de DNA que queremos que sea incorporada y las células que lo hacen. Se coloca DNA + marcador y el óvulo más el núcleo de la blastómera. El marcador es una proteína verde fluorescente (se ponía antes genoma que confería resistencia a antibióticos). El embrión nuevo es un blastocisto quimérico y no se forma un miso contenido genómico, consiguiendo que las células del blastocisto ya estén diferenciadas.
· Transferencia de células de teratocarcinoma à son células que se reproducen mucho y se mantienen totipotenciales siempre. Serán las Stem Cells. Se pone el gen y se transfiere.
· Utilización de virus como vectores à el virus infecta a la célula y, por lo tanto, se incorpora el nuevo gen. Hace falta una elevada seguridad y, por lo tanto, se intenta evitar.
· Microinyección à la mayoría de lo que se hace en animales. Es poco eficiente. El embrión tiene un pronúcleo masculino y femenino antes de que se fusionen. Si en el pronúcleo masculino o femenino se añade un gen, cuando se fusionen, todas las células llevarán el gen. En el pronúcleo se ponen muchas copias en general en dos programas de líquido. Es muy caro porque hacerlo es muy difícil. Es poco eficaz. El número de zigotos inyectados es el número de animales nacidos transgénicos. Sólo obtener zigotos con 2 pronúcleos es muy difícil. Una vez los tenemos microinyectados, pocos llegan a blastocistos y los que transferimos, muchos mueren. A partir de los que nacen, hay pocos que lleven incorporado este gen. Ej:
o Zigotos que pasamos a blastocistos: Ovejas 14%, vacas 21% y cabra 68% de los cigotos vivos.
o Blastocistos transferidos que nacen: Ovejas 0’3%, vaca 0’2% y cabra 0’5%.
o Nacidos vivos transgénicos: Oveja 5-10% (con transferencia nuclear = 83%), vaca 5-10% (con transferencia nuclear = 86%)y cabra 5-10% (con transferencia nuclear = 100%).
o Los transgénicos tienen mucho éxito en peces, salmones de 100 Kg...
Cuando hacemos un cultivo celular y ponemos genes, sólo cojo células (fluorescentes) que tienen el gen y lo ponemos en el ovocito enucleado, haciendo que la transferencia nuclear sea más eficaz que cualquier otro método, ya que el porcentaje de embriones es más alto de esta manera, así como también hay más animales nacidos (que con la microinyección). Los animales nacidos son como todos los transgénicos (86-100%).
La transferencia nuclear no está muy establecida pero es eficaz.
En la transferencia nuclear à el oocito en metafase II y corpúsculo polar, todo se saca y se microinyecta en las células transferidas.
STEM CELLS
Son células que cultivadas in vitro, se comportan como células totipotenciales. Las Stem cells existen en células de ratón y no se han podido conseguir en ninguna otra especie animal, cosa que sería muy positivo en la creación de transgénicos.
CÉLULAS EMBRIONARIAS
Vienen del blastocisto y tiene diferente comportamiento si son del trofoectodermo o si son de la masa interna. Estas células son totipotentes, pero cuando se tienen en cultivo, en poco tiempo se diferencian dejando de ser totipotentes. Se pensó en que se diferencian no para hacer transgénicos, sino para cultivar tejidos, se intenta hacer con órganos pero es difícil porque tiene diferentes tejidos.
Se intentó buscar en un embrión las células que cuando las otras se diferencian, estas siguen siendo totipotenciales (las células germinales que forman espermatozoides o ovocitos). Estas células son las PGC (Primordial Germinal Cells). Así se pensó en buscar estas células en el feto (en un número determinado están todos en el cordón germinal). Se cogía este cordón y se ponía a cultivar para buscar las Stem cells en especies como el cerdo. Se buscaba eso hasta que apareció la Dolly donde se veía que no hacía falta una célula totipotencial para crear un transgénico (Dolly surgió a partir de una célula totipotente). Así se vio que las células somáticas se comportaban como totipotentes dentro del citoplasma de un ovocito.
De esta forma hubo menos interés en buscar Stem Cells para la transferencia nuclear.
Hoy en día, se han hecho clónicos y transgénicos con fibroblastos, células epiteliales y células del cúmulus.
Un problema de la microinyección es que las copias de gen no se sabe dónde se insertarán ni cuantas se insertarán.
Cuando se estudian los transgénicos, se debe tener presente a los genéticos y expertos. En la biología de la reproducción es donde se han tenido problemas. El problema es que no se estudió el gen en cuestión en el ratón, el cual tiene una gestación y desarrollo muy rápido. Si se hace lo mismo con animales de producción, se tarda mucho tiempo en verlo y cuesta mucho dinero.
La mayoría de los genes se busca que se expresen en la glándula mamaria, así, desde que se crea un transgénico, se hace que lo exprese en la glándula mamaria (Leche).
Pasa mucho tiempo:
Vaca à 57 meses.
Cabras y ovejas à 31 meses.
Cerdos à 28 meses.
Ratones à mínimo 2 meses.
Además, todo lo que pasa en los ratones no siempre se correlaciona con lo que pasará en otras especies.
Para considerar un transgénicos productivo, debe dar 5 g proteína / litro de leche à las vacas, como producen más leche, son más eficientes.
TIPOS DE GENES
· Referidos a genes de crecimiento à poco éxito.
· Gen de producción de la leche à no para incrementar la proteína de la leche, sino para poner promotores y poner un gen para que no se exprese en la glándula mamaria à una parte del gen es lo que se expresará y el promotor dice donde se expresará la proteína.
PROTEÍNAS HECHAS DE FORMA TRANSGÉNICA
· Relacionadas con factores de coagulación:
o Antitripsina.
o Plasminógeno.
· Producción de anticuerpos de una proteína característica del cáncer.
· Vacas à Lactoferrina (transporte de hierro). El promotor es la a-S1-caseína (proteína de la leche).
Los promotores siempre son proteínas de la leche.
Se buscan componentes sanguíneos para conseguir hacer sangre, como la hemoglobina.
CERDOS PARA XENOTRANSPLANTES
Se conocen los mecanismos inmunológicos que rechazan los transplantes. La idea es que si a un cerdo se le hace transgénico con las proteínas que no den rechazo inmunológico, no habrá ningún problema para hacer el transplante.
Según las necesidades del mundo de hemoglobina... ¿cuántos animales transgénicos necesitaremos?
Albúmina = 5400 y Antitripsina = 4000.
La fórmula es
el 1’3 porque no todos los animales están dando leche.
EMPRESAS
No existe ninguna empresa pública que lo esté haciendo.
Se llegará a las granjas genéticas de animales en las que su leche no llegará al consumo porque de su leche saldrán cosas.
Actualmente se piensa que no se harán vacas de carne con fines transgénicos.
La producción de leche tiene futuro:
· Se busca que la leche de vaca se parezca a la de humana para los niños.
· Incremento de las K-caseínas para incrementar la eficiencia en producir quesos.
· Sacar componentes que produzcan alergias (lactosa...) à sacar enzimas o proteínas que formarán la lactosa... Lo se consiguió es variar la presión osmótica de la leche y esta no podía salir de la glándula mamaria y así se busca conseguirlo de otra forma.
· Variación de grasas de composición.
· Formación de fibra.
Los transgénicos interesan para la producción de proteínas, transplantes xenobióticos y animales de producción. Los australianos intentan producir más lana a partir de las ovejas. Existe un experimento para introducir fibra de araña dentro de un animal que dé leche.
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