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AS BIOTECNOLOGIAS APLICADAS À REPRODUÇÃO E MELHORAMENTO ANIMAL – INSEMINAÇÃO ARTIFICIAL, FECUNDAÇÃO IN VITRO, TRANSFERÊNCIA DE EMBRIÕES E CLONAGEM. Biotecnologias da Reprodução IA (1Bezerro/Vaca/Ano) TE (1Bezerro/Vaca/Mes) FIV (1Bezerro/Vaca/Semana) Biotecnologias Reprodutivas: •Tecnologias desenvolvidas e aplicadas para alterar a reprodução (animal). •Alterar a reprodução para aumentar o número de descendentes (melhor eficiência). •Preservação de recursos genéticos. Auxilia na criação de novas raças MACHOS: ● Inseminação Artificial (IA) ● Sexagem de Sêmen FÊMEAS: ● Transferência de Embriões (TE) ● Fertilização in vitro (FIV) ● Sexagem de Embriões MACHOS e FÊMEAS: ● Clonagem Onde Usar? IA, TE, FIV, Clonagem Doadoras Núcleos de Seleção Touros e Doadoras em seguida disseminar através de IA IA Multiplicação Matrizes Novilhas reposição Bezerros, Bois de Abate Onde Usar? Seleção de animais: “Escolha dos pais das próximas gerações, determinando número de filhos e que tempo serão utilizados”. Tipos: Programas Melhoramento Genético Genômica (Marcadores Moleculares) permitem a seleção mais rápida e acurada de indivíduos, o que permite principalmente diminuir o intervalo entre gerações e diminuir esforços em testes de progênies de reprodutores. Combinada com a FIV podem se selecionar embriões em fases iniciais do desenvolvimento. Inseminação Artificial Biotecnologia utilizada para intensificar a utilização dos machos. Maior impacto nos Programas de Melhoramento Genético. Consiste na deposição mecânica do sêmen no aparelho reprodutivo da fêmea 1951: Nascimento do primeiro bovino com sêmen congelado 1954: Primeiro produto de IA nascido no Brasil Inseminação Artificial: Biotecnologia de significativo impacto para o melhoramento genético animal e para a Reprodução Humana Melhoramento genético - maior produção e qualidade através do uso de reprodutores comprovadamente superiores para produção de leite ou carne; Maior aproveitamento de reprodutores de alta qualidade; Inseminação Artificial Controle de doenças transmissíveis pela monta natural; Possibilidade de nascimento de crias após a morte do pai; Democratização do uso material genético proveniente de animais geneticamente superiores Vantagens Maior impacto na melhoria genética da população, Intensifica uso de machos com maior MG, a baixo custo nos rebanhos comerciais, Viabiliza estratégias de seleção e acasalamentos, Conectabilidade entre rebanhos, Prevenção de doenças infecciosas. Inseminação Artificial: com Sêmen Sexado: Desvantagens: Maior Custo/ Dose Menores Índices de Prenhez (30-40%) A sexagem do sêmen é feita através da tecnologia de separação por fluxo, é técnica confiável para separar espermatozóides femininos dos masculinos, utilizando um aparelho chamado Citômetro por Fluxo. O primeiro passo deste procedimento é diluir o ejaculado a uma concentração menor, e tingi-los com uma tinta fluorescente. Este conteúdo será levado ao Citômetro, e quando os espermatozóides passam pelo raio lazer, a tinta fluorescente é identificada. O cromossoma X é maior, os espermatozóides femininos emitem maior quantidade de luz que os espermatozóides masculinos ( o cromossoma Y é menor). Os detectores medem a quantidade de fluorescência emitida e detectam cargas + e – em cada gota contendo 1 só espermatozóide. Este fluxo é logo separado em três recipientes eletromagnéticos, as partículas com carga(+), contendo 1 espermatozoide feminino vai em uma direção, as com carga (-) com 1 espermatozoide masculino vai em outra direção. E as partículas sem definição seguem reto. Eficiência Utilização Reprodutores Espécie Monta Natural Doses/Colet Freq. Touro 1:30 300 2x sem Carneiro 1:40 35-50 4x sem Bode 1:40 25-30 4-5x sem Garanhão 1:80 3-6 3x sem Varrão 1:20 16 1-2x sem Técnica de IA (bovinos): “Particularidades das Espécies” Espécie Duração Ciclo Duração estro Bovinos 20-21 18 horas Eqüinos 20-21 7 dias Suínos 20-21 40 horas Caprinos 20-21 24-48 horas Ovinos 16-17 24-36 horas Desvantagens: Falta de planejamento: < índices reprodutivos Mão-de-Obra “especializada” Tende a um aumento na endogamia Visualização de cio – “PERDAS” Custos IA MN Botijão (1500ds) R$ 350,00 Treinamento R$ 100,00 Assistência R$ 2.000,00 R$ 1.000,00 Aplicador R$ 40,00 Descartáveis R$ 1.000,00 N2 Liquido R$ 300,00 Sêmen R$ 20.000,00 Custo anual R$ 23 790 00 Custo Prenhes R$ 32,3 R$ 20,2 Inseminação Artificial em Tempo Fixo (IATF): Princípios: Utilização de protocolos hormonais para sincronização do cio e indução da ovulação. Vantagens: IA sem observação de cio; Concentração dos nascimento Otimização das atividades Inseminação Artificial em Tempo Fixo (IATF): Desvantagens: Aumento custo / vaca prenhe (hormônios) Seleção Fertilidade (mascara as inferteis) Transferência de Embriões Conceito: Recolher os embriões de uma doadora de alto valor genético e transferi-los para fêmeas receptoras com a finalidade de completarem o período de gestação. Doadora: Mãe Biológico Receptora: Mãe de Aluguel 1951: Primeira TE realizada na história (bovinos) 1977: Primeira TE no Brasil Vantagens: Primeira biotecnologia capaz de aumentar a capacidade reprodutiva das fêmeas (50 a 75 mil oócitos), Reprodução de fêmeas incapazes de levar a gestação a termo Preservação de embriões Sexagem de embriões Vantagens: Comércio de genética entre países; Permite congelamento; Aumento taxas reprodutivas fêmeas geneticamente superiores Desvantagens: Custo / Produto nascido: +ou- R$ 800,00 Aumento endogamia (rebanhos pequenos), Comprometimento vida útil matriz (aplicação de hormônios) Procedimentos Doadoras Receptoras Superovulação ------------------------------------Sincronização--------------------------------------- Cio (IA) Cio Coleta Embriões Análise Implante Retorno atividade Reprodutiva Gestação Limitações Somente em fêmeas após a puberdade, Não aplicada em gestantes, Intervalo entre as aplicações: 45 a 60 dias Fertilização in vitro (FIV) Procedimentos 1) Coleta dos Oócitos (Doadora) 2) Sincronização Receptoras 3) Maturação in vitro 4) Capacitação Espermática 5) Fertilização 6) Cultivo embrionário 7) Seleção embriões 8) Seleção Receptoras 9) Implante Receptoras Vantagens Aproveitamento doadoras problemas, Aplicável desde os 7 meses até o final da vida, Mais produtos / doadora comparando com TE, Menor intervalo entre as coletas, Intensifica sêmen dos reprodutores, Opção de utilizar mais de 1 touro/coleta/vaca, Custo R$ 80,00 embrião produzido Custo final = TE Limitações: - Baixos índices após congelamento - Maiores problemas gestação/parto Brasil (2008) Embriões in vivo: 57.368 Embriões in vitro: 212.441 1/3 embriões produzidos Mundo Clonagem Conceito: Multiplicação em larga escala de genes, células ou indivíduo geneticamente idênticos. Produção de uma cópia genética de um indivíduo a partir de uma única célula sua. 1996 – Primeiro Clone Mamífero– “Dolly” 1998 – Bovino1999 – Caprino 2000 – Suíno 2003 – Eqüino 1) As células somáticas são retiradas do doador 2) Essas células são cultivadas em laboratório 3) De uma doadora colhe-se um óvulo não fertilizado 4) O núcleo contendo DNA é retirado do óvulo 5) A célula cultivada é fundida ao óvulo por meio de corrente elétrica 6) Agora temos o óvulo fertilizado com nova informação genética 7) Este óvulo vai se desenvolver até a fase de blástula (embrião com mais de 100 células) onde estão as células tronco O britânico Ian Wilmut com a ovelha Dolly Procedimentos 1) Recuperação ovócitos imaturos e maturá- los in vitro, 2) Enucleação, 3) Cultivo celular doador (células somáticas): núcleo, 4) Ativação receptor, 5) Retorno ao ciclo celular, 6) Cultivo embrionário, 7) Implante embriões selecionados. BRASIL – nível comercial (80 a 100 nascimentos) Custo -R$ 60 mil clone nascido, Armazenamento células: R$ 2 mil Associação Zebu (ABCZ) liberação de registro de clones: 2009. Lobo-guará está entre os animais que a Embrapa pretende clonar Ovelhas Macacos Porcos Ratos Cabras Sapos Cachorros Bovinos Animais Clonados TRANSGÊNICOS “Desenvolvimento de Imunocompostos no Leite de Caprinos Transgênicos para Prevenção e Tratamento da Diarreia Infantil no Semiárido do Brasil” Consiste em expressar no leite do caprino transgênico uma proteína humana (ou gene humano) que funciona como antibiótico natural no combate à diarreia – a lisozima. As cabras foram fecundadas in vitro, sendo injetado para dentro do embrião animal, o DNA humano. A lisozima é um antibiótico natural que nós temos em todas as secreções e em alta concentração no leite materno. É uma imunidade passiva para as crianças, que com a saúde intestinal favorecida, e são mais resistentes a processos inflamatórios das vias aéreas respiratórias As duas primeiras cabras transgênicas foram produzidas pela técnica de microinjeção, em que cópias do gene são injetadas em embriões in vitro, que depois são transferidos para cabras reprodutoras selecionadas. Nesse caso, não há garantia de que os filhotes nascerão transgênicos, pois o transgene nem sempre se incorpora ao genoma do animal. De mais de 30 cabras nascidas de embriões microinjetados na Unifor, por exemplo, só essas duas são transgênicas. A relação de sobrevivência entre seres humanos e caprinos no semiárido nordestino está a caminho de se tornar ainda. Atualizado: 14/04/2013 02:05. Conclusões Biotecnologias Reprodutivas FERRAMENTA Não são métodos de seleção genética! A escolha (SELEÇÃO) dos Reprodutores (as) superiores geneticamente é que levarão a melhoria dos índices produtivos, com o auxílio das biotecnologias.