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Revista Nº 63 Mayo - Junio 2015

Sumario Editorial Diagnstico Bioqumico Bioqumica Empresarial Agenda Arte Bioagenda

Diagnstico Bioqumico


Transgénesis: una moderna biotecnología reproductiva en animales de interés zootécnico

Autor: GIBBONS, A.1*; BEVACQUA, R.J.2; FERNÁNDEZ-Martín, R.2; PEREYRA-Bonnet, F.3; Cueto, M.1; BRUNO-GALARRAGA, M.1; SALAMONE, D.2

Los continuos avances en el conocimiento de la biología molecular han permitido un gran progreso de la ciencia, mediante la modificación genética tanto de virus, bacterias como de organismos superiores. Estos procedimientos de alta complejidad que comprenden a la ingeniería genética permiten identificar, reproducir, modificar y transferir material genético en células, tejidos u organismos. A su vez, las modernas técnicas reproductivas que han logrado incrementar progresivamente su eficiencia en los últimos años (inseminación artificial, sincronización hormonal de estros, fecundación “in vitro”, fertilización asistida, transferencia de embriones, clonación, etc.), constituyen herramientas indispensables para seguir avanzando en las nuevas investigaciones referidas a la modificación genética en los animales. Se describen brevemente las diversas metodologías empleadas para la realización de transgénesis en animales de interés zootécnico.

Palabras claves: transgénesis, animales transgénicos, transfección.

Los animales transgénicos se caracterizan por poseer una característica genética que ha sido introducida artificialmente, que de otro modo no poseerían. Estos animales pueden ser utilizados para distintos objetivos que incluyen modelos de enfermedades humanas y aplicaciones terapéuticas. Actualmente se dispone de modelos de roedores transgénicos para el estudio de diversas enfermedades humanas como el Alzheimer, HIV, cáncer, etc. Adicionalmente, los animales modificados genéticamente, permiten evaluar la eficacia de vacunas y realizar estudios sobre terapia génica para el tratamiento de enfermedades genéticas en los humanos. Las empresas farmacéuticas presentan un gran interés en adquirir animales transgénicos para producir proteínas humanas con fines terapéuticos, tales como enzimas, anticuerpos, hormonas o factores de crecimiento.

En el año 2006, la Agencia Europea del Medicamento (EMA) aprobó la comer-cialización de la primera proteína recom-binante farmacéutica, la antitrombina, que es producida por la glándula mamaria de cabras transgénicas. Otra aplicación, y no menos interesante, ha sido la obtención de animales modificados genéticamente y denominados “xenotransplanters” (en inglés), que son aquellos individuos que podrán ser utilizados como potenciales donantes de órganos para los seres humanos. Otras aplicaciones comprenden a los animales como “modelos científicos”, para realizar investigaciones en biología, fisiología y genética. Así como realizar estudios “in vivo” de la función génica, durante su desarrollo, la organogénesis y el envejecimiento celular.

Las modificaciones en los animales están orientadas a lograr la incorporación y expresión de secuencias de ADN de interés, mediante la tecnología denominada como transfección (Lewin, 1999). Por consi-guiente, los animales transgénicos incor-poran nuevos genes que modificarán su genoma y permanecerán en el individuo de por vida. El objetivo es que los nuevos genes se encuentren incluidos en sus células germinales (espermatozoides u óvulos). Estos animales serán capaces de actuar como “fundadores” de un nuevo linaje transgénico y podrán trasmitir a su descendencia las modificaciones genéticas realizadas por el hombre. Si bien en la actualidad más del 95% de los animales transgénicos utilizados en investigación biomédica son ratones, también se está avanzando en incrementar la eficiencia en la obtención de animales transgénicos de interés zootécnico.

La expresión óptima de un trans-gen requiere de elementos de codificación (genes de interés) y control (ej: promotores específicos) que deben estar incluidos en la construcción del ADN transgénico que se desea incorporar. Los elementos de control dirigen la expresión de los genes de interés hacia un tejido específico. Por ejemplo, la expresión del transgen puede dirigirse hacia la glándula mamaria para que se produzca un determinado producto de interés farma-céutico en la leche. Los vectores posibilitan el proceso de transferencia de un gen exógeno a la célula, facilitando su entrada y biodisponibilidad intracelular. Actualmente se han utilizado una gran variedad de vectores con fines experimentales, pudiendo ser clasificados en: vectores virales (adenovirus, retrovirus) y vectores no virales (plásmidos, cromosoma artificial de levaduras o YACs). A pesar de los grandes avances científicos, todavía hoy es necesario realizar múltiples estudios a nivel básico, para poder llegar a entender cómo funcionan los diferentes genes y sus reguladores (promotores que dirigen la expresión a determinados tipos celulares y señales secretoras, responsables del destino de las proteínas codificadas por los genes).
La preparación tradicional de un transgen comienza con el aislado de una molécula de ADN más compleja, básicamente con el uso de enzimas de restricción, oligonucleótidos y PCR. Normalmente se combinan en el transgen secuencias de distintos orígenes, como por ejemplo el gen que codifica la proteína de interés y el promotor que dirige la expresión a un determinado tejido (ej. glándula mamaria para lograr la producción de la proteína de interés en la leche). En la actualidad existen empresas capaces de sintetizar moléculas de ADN de una secuencia dada, que simplifican la prepa-ración del transgen.
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