Animales Transgénicos y Silenciamiento Génico: Métodos, Aplicaciones y Microarrays

Animales Transgénicos

Un animal transgénico es un organismo genéticamente modificado capaz de reproducirse y transferir su material genético, es decir, presenta un transgén en todas sus células.

Métodos de Producción de Animales Transgénicos

1. Microinyección de ADN: Consiste en introducir el ADN directamente en la célula. Esto se hace en la fase en que los pronúcleos del cigoto aún no han interactuado. El gen que se va a introducir debe introducirse en un pronúcleo y participar activamente en las replicaciones que darán lugar al nuevo individuo, ya que, si no, el gen se perdería. Esto dará lugar a un individuo que tendrá el gen de interés en todas sus células y pasará a su descendencia. Esto se comprueba mediante PCR.
2. Células madre embrionarias: Tras la fecundación y en la fase de blastocito, se aísla este en una placa de Petri y se extrae la masa de células internas. Estas se disocian en una disolución con tripsina y se cultivan en un medio nutritivo. En este momento se transfectan estas células para insertarles el gen de interés. Por último, se reintroducen en el blastocito y se vuelve a implantar para que nazca el individuo genéticamente modificado.

Clonación Animal

Hay dos maneras diferentes:

1. A partir de células embrionarias cultivadas: Se cultivan embriones que tienen idéntico genoma.
2. A partir de células epiteliales mamarias de adulto (Oveja Dolly): Se extrae el genoma de un individuo adulto y se inocula en un óvulo al que se le ha eliminado el pronúcleo. Nacerá un individuo con el mismo genoma que un adulto. El inconveniente es que el genoma del adulto es "más viejo", o sea, tiene los telómeros más cortos que uno recién nacido.

Silenciamiento de Genes in Vivo en Mamíferos

Knock Out y Knock Down

• Knock Out: Hace referencia a que un gen diana de interés se encuentra totalmente inactivo. Cuesta años conseguir el efecto deseado, pero cuando se consigue, tiene una duración infinita. Podemos silenciar un gen mediante recombinación homóloga: se integra un vector diana que interrumpe la secuencia del gen. La leptina es una hormona secretada por el tejido adiposo que informa de la saciedad. Cuando se le quita a un animal (Knock Out del gen de la leptina), el cerebro no recibe el estímulo de que el estómago está lleno y engordan porque no paran de comer.
• Knock Down: Es el silenciamiento génico producido por un miRNA que modula la expresión de genes, pero no es capaz de bloquear la expresión, produciéndose una inhibición parcial.

Aplicaciones del Silenciamiento Génico

• Modelos de enfermedades humanas: Los animales a los que se les ha retirado la leptina engordan mucho, produciéndose hiperglucemia e hiperinsulinemia, dando lugar a diabetes tipo 2.
• Mejora de animales: La sobreexposición de la hormona GH hará aumentar el tamaño del animal (vacas más grandes que producirán más leche).
• Modificación de la composición de los alimentos producidos por animales: La sobreexposición de k-caseína de la leche aumentará la cantidad de queso producido por el animal.
• Prevención frente a enfermedades: La sobreexposición del beta-interferón estimula las defensas frente a virus.

Microarrays

Un microarray es una superficie sólida sobre la que se une una serie de fragmentos de ADN. Se utilizan para analizar la expresión de diferentes genes, así como la monitorización de miles de ellos de forma simultánea. Mediante los microarrays se pretende realizar un análisis de la expresión génica a gran escala. La tecnología de los microarrays integra métodos matemáticos, estadísticos, etc. La tecnología de microarrays se basa en el dogma central de la biología molecular. Mide los niveles de expresión génica.