PRINCIPIOS BASICOS DE LA BIOTECNOLOGIA ANIMAL

OBJETIVOS DE LA BIOTECNOLOGIA ANIMAL

•  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.
• Métodos genéticos como selección asistida por marcadores (MAS) ayuda a identificar zonas en el cromosoma con caracteres importantes como crecimiento
• Los genes se pueden transferir a través de especies, familias e incluso reinos como resultado de tecnología del DNA recombinante.
•  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

METODOS DE TRANSFERENCIA DE GENES EN ANIMALES

MICROINYECCION:

 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.

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.

ANIMALES TRANSGENICOS Y SUS APLICACIONES

    A lo largo de los siglos se han producido animales con nuevas combinaciones de genes, utilizando métodos tradicionales de reproducción mediante cruces selectivos e hibridaciones, pero siempre con la limitación de que los genes que se cruzaban debían pertenecer a la misma especie o a especies muy parecidas. Actualmente, y desde los años 80, la transgénesis ha permitido superar este obstáculo, permitiendo a los científicos la investigación y aplicación de esta técnica en numerosos campos. Además de la obtención de productos valiosos por medio de microorganismos, la ingeniería genética permite la obtención de plantas y animales alterados genéticamente.

    Son lo que se denominan organismos transgénicos, y son aquellos dotados de una nueva información genética derivada de la adquisición de un DNA foráneo y que son capaces de transmitirlo a su descendencia

    Normalmente, en los organismos animales superiores, la información genética se transmite por mecanismos de reproducción sexual en lo que se conoce como transmisión genética vertical; sin embargo, hace alrededor de 20 años, se logró en ratones la transferencia de esta información génica por inyección de un DNA extraño en un cigoto obtenido por fecundación in vitro. Esto último es una transmisión genética horizontal denominada transgénesis. 

   Existen numerosas técnicas que se emplean hoy en día para la obtención de animales transgénicos (virus sin poder patógeno que actúan como vectores genéticos, microproyectiles cargados con DNA, electroporación, microinyección de DNA,…), pero el método más utilizado debido, principalmente, a que permite dirigir las secuencias genéticas a lugares específicos del genoma, es aquel en el que se emplean células en cultivo a las que se somete a modificaciones genéticas específicas, produciendo células madre transgénicas que, posteriormente, son insertadas en embriones en fase de blastocisto.

      Los individuos resultantes portarán el gen sólo en un porcentaje de sus células. A lo largo de los años, se han ido descubriendo nuevas técnicas para el desarrollo de este proceso ya que posee múltiples utilidades y aplicaciones en numerosos campos. Una de las aplicaciones que tiene la transgénesis en animales es la implantación de la hormona del crecimiento para que los animales tengan un crecimiento mayor y más rápido. Así, en el salmón, esta técnica ha conseguido ejemplares que engordan dos veces más rápido y comen menos que las variedades naturales, creciendo incluso en invierno, época en la que normalmente el crecimiento se detiene.

    También se puede utilizar esta terapia para conseguir fortalecer el sistema inmune de determinados animales, haciéndolos incluso resistentes a algunas enfermedades. Existen terneros, por ejemplo, que son resistentes a la mastitis, a la disentería o al cólera, y estas alteraciones a veces pueden transmitirse a la descendencia.

     En el campo de la medicina, también son empleados animales transgénicos con un fin terapéutico, para avanzar en el tratamiento de determinadas enfermedades, para generar medicamentos de forma endógena, o incluso con el objetivo de la realización de trasplantes entre distintas especies (xenotrasplantes). Si se aísla el gen humano causante de una determinada enfermedad y se introduce en ratones, éstos desarrollarán la enfermedad y, así, pueden investigarse nuevos tratamientos sin arriesgar vidas humanas .

   También se emplean en bio-reactores, que son animales a los que se les introduce DNA de ciertos genes humanos capacitándolos así para producir ciertas proteínas humanas que pueden ayudar a tratar determinadas enfermedades. Algunos ejemplos de esta aplicación son vacas, ovejas y cabras cuya leche puede ser usada para tratar la diabetes, el enfisema pulmonar o la hemofilia entre otras enfermedades; el pez Tilapa, que puede producir insulina humana para diabéticos; o cerdos que contienen hemoglobina humana en sus glóbulos rojos.

     En relación a los animales empleados como bio-reactores, es importante destacar que recientemente, en febrero de 2009, la FDA (Food and Drug Administration) ha aprobado el empleo del primer animal transgénico (una cabra) para la producción de la proteína recombinante humana α-antitrombina, una proteína anticoagulante. El objetivo de la producción de esta proteína es el tratamiento de personas con una deficiencia hereditaria de α-antitrombina, ya que estas tienen altos riesgos de sufrir trombos si son sometidos a operaciones o durante el parto.