Biot aula 5

Prévia do material em texto

Bioterismo
Criação de roedores
Classificação dos Animais
● Sanitário
● Axênico: obtidos de cesareana.
● Gnotobióticos
– Microbiota conhecida, definida, não existente ou detectável
● Germfree
– Isentos de microbiota (axênicos)
● Monoxênico, dixênico, polixênico
● Specific Pathogen Free
– Livres de patógenos específicos
● Convencionais
Leis de Mendel
● 1a lei: segregação
● Na meiose, cada gameta recebe apenas uma cópia dos dois alelos parentais
● 2a lei: Segregação independente dos genes
● Alelos de diferentes genes se arranjam independentemente na meiose
● Agora se sabe que isso é verdadeiro apenas para genes com baixo ou nenhum 
linkage
● Alelos dominantes e recessivos
Classificação dos Animais
● Genética
● Não-consanguíneos (outbred)
– Acasalamento ao acaso, grande população
– >99% heterozigose
● Consanguíneos (inbred)
– 20 gerações consecutivas de acasalamento entre irmãos.
– Exige manutenção rigorosa
– Inicialmente desenvolvidas para estudos de câncer e outras doenças, reproduzíveis nestas 
linhagens.
– F1 híbridos de linhagens diferentes: diferem apenas em 1 gene ou alelo
–
Características de linhagens inbred
● Homozigosidade: virtualmente todos loci
● Isogenicidade: p.ex., permite transplantes
● Uniformidade
● Estabilidade genética a longo prazo
● Identificáveis
● Individualidade
● Distribuição internacional: permite comparações
● Conhecimento de dados biológicos
Tipos de linhagens consanguíneas
● Segregantes: mantém heterozigose nos cruzamentos
● Coisogênicos: idênticos, menos um gene
● Congênicos: semelhante anterior, por back-crossing
● Recombinantes (Híbridos)
● Acasalamento simples das linhagens de interesse
– p.ex., duas linhagens que difiram em um alelo para determinado gene.
– Necessário a manutenção das linhagens originais estritamente consanguíneas
● Transgênicos
● Genoma sofreu inserção de DNA de outra espécie
Manejo genético das colônias
● Controle de:
● Pedigree
● Rastreabilidade
● Seleção pares reprodutivos
– Performance reprodutiva
● Uniformidade Genética
● Tipos de colônia
● Fundadora: início da linhagem desejada
● Expansão: aumento do número de indivíduos reprodutivos, mantendo a característica 
desejada.
● Produção
Sistemas de acasalamento
● Acasalamento deve manter as características genéticas da linhagem
● Ambiente gera seleção e mutações acontecem ao acaso: monitorar!
● Acasalamento ao acaso
● Chance de acasalar um macho com uma fêmea é igual para todos (1/m x 1/f = 1/m x f)
● Bom para colônias grandes (>100 unidades reprodutivas): mantém variabilidade
● Colônias pequenas (10-100 unidades reprodutivas - indivíduos): fixação de alelos e 
perda de variabilidade (homozigose crescente)
Sistemas de acasalamento
● Colônias com 10-25 unidades reprodutivas
● Cada animal contribui com um filhote para os novos reprodutores (1:1 macho ou 
fêmea, mantém consanguinidade <1%).
– Reprodução simultânea de todos! (não há sobreposição de gerações).
● Colônias maiores (25-100 unidades reprodutivas)
● Sistemas circular, cíclico ou rotacional
– Garante que próxima geração tenha espectro mais amplo de pais possível.
– Dividir em grupos e rotacionar machos dentro dos grupos
Sistemas de acasalamento
● No. de grupos: i=(1,2,..., m)
● No. de gerações: t= (1, 2,..., Tc)
● Grupo d(i,t)
● Transferência de todos os machos do grupo i para o grupo d(i,t), durante um 
ciclo de Tc gerações.
● Falconer
● Tc = m-1
● d(i,t) =
Sistemas de acasalamento
● Han para número de grupos par
● Tc = MEINT >= (log
2
m) (MEINT=menor integral)
● d(i, t) = 
● Han para número de grupos ímpar
● Tc = MEINT = ((2Tc – 1)/m)
● d(i, t) = 
Sistemas de acasalamento
● Cockerham
● Tc = MAINT <= (log
2
m) – MAINT (Maior Integral)
● d(i, t) = 
●
●
●
Sistemas de acasalamento
● Consanguíneo
● Para manter colônias de animais Inbred
– Acasalamento entre irmãos (melhor) ou entre pais e filhos
● 1o passo: Inicia com único casal
– Acasalamento de todos os irmãos de todas as ninhadas
● 2o passo: Seleção de melhores casais
– Fertilidade, produção, manutenção da característica desejada
– Só acasala irmãos destes casais
– Mantém um máximo de 20 casais
● Reposição quando de morte ou descarte
● 3o passo: Repôr casal inicial após 3 gerações
– Começa tudo de novo
Sistemas de acasalamento
● Linhagens consanguíneas podem manter-se indefinidamente
● Mutações ocorrem! (e podem ser interessantes...)
● Mutantes!
● Backcross
– mutação dominante ou recessiva
– Homozigoto recessivo inviável ou infértil
● Cross-Intercross
– Recessiva
● Cross-backcross-intercross
– Recessiva
Sistema de acasalmento
● Backcross
● Acasalar o animal mutante com linhagem consanguínea
● Acasalar os produtos, e os produtos destes sucessivamente com a linhagem 
consanguínea
● Após 7-8 gerações, começar a acasalar irmãos
– Se o homozigoto é infértil, testar para ver quais os animais são heterozigotos portadores do alelo 
de interesse, quais são homozigotos do alelo viável (linhagem inbred original)
● Obtém-se animais a partir de dois heterozigotos ou entre heterozigoto e linhagem 
consanguínea
– Fenótipo às vezes ajuda a discriminar os animais
Sistemas de acasalamento
● Cross-Intercross
● Acasalar animal mutante homozigoto recessivo com linhagem consanguínea escolhida
– Os produtos, heterozigotos, são acasalados entre si para recuperar os homozigotos recessivos.
● Novo cruzamento entre os produtos homozigotos e a linhagem consanguínea
● Mantém-se este ciclo até homozigose subir 99%, por:
– 8 vezes, em caso de linkage fraco 
– 23 vezes, em caso de linkage forte
Sistemas de acasalamento
● Cross-Backcross-Intercross
● Homozigotos recessivos são acasalados com animal consanguíneo de linhagem 
escolhida
● Os produtos são acasalados com linhagem consanguínea parental
● Estes produtos são então acasalados entre si
● Os homozigotos recessivos são novamente acasalados com a linhagem parental
– Quatro ciclos de três acasalamentos para homozigose atingir 99% para um linkage fraco
– 23 ciclos para linkage forte
Métodos de acasalamento
● Monogâmico
● 1:1, macho:fêmea
● Ocupa mais espaço e gaiolas
● Permite melhor controle parental
● Poligâmico
● 1:2 ou mais, macho:fêmea
● Inverso do mono:
– Menos espaço e gaiolas
– Menor controle reprodutivo
● Pode retirar cada fêmea para gaiola maternidade, ou
● Colocar várias fêmeas por gaiola maternidade
Tamanho das gaiolas
Criação de camundongos
● Ordem Rodentia, família Muridae: Mus musculus
● Originário da Ásia
● Algumas linhagens podem ter parte do genoma de outras espécies
– C57BL/6 tem 6,5% de Mus spretus
● Dorso marrom escuro, ventre cinza; ou albino
● Pequeno, prolífico, resistente
● Sem glândulas sudoríparas, cinco dedos anterior e posterior, todos cromossomos 
telocêntricos
● Fórmula dentária: 2(I1/1C0/0PM0/0M3/3)=20
● Poliéstricos não sazonal, ovulação espontânea
Camundongos – Dados reprodutivos
● Maturidade sexual
● 5-8 semanas de vida; machos 6 semanas (algumas linhagens são precoces: machos 
de 23 dias já férteis)
● Durabilidade reprodutiva
● Maior parte das linhagens: 7-8 meses (>4 ninhadas)
● Algumas produzem só duas ninhadas
● Fêmeas com > 60 dias da última ninhada: descarte
● Fertilidade variável entre linhagens
Camundongos – Dados reprodutivos
● Gestação: pouco variável dentro da linhagem
● 18-21 dias para maior parte das linhagens
● Tempo de cada geração: aprox. 12 semanas
● 3 semanas de gestação, 3-4 semanas amamentando, 2-3 semanas até maturidade.
● Tamanho de ninhada: 2 a 12 (varia nas linhagens)
● Desmame precoce: 18 a 28 dias
Camundongos – Dados reprodutivos
● Ciclo Estral
● Duração: 4-5 dias
● Induzido pela presença do macho em 24 horas
– “Plug” na vagina denuncia cópula
● Olhar na manhã seguinte, depois cai/some
● Ovulação ocorre 8-12 horas após estro● 72 horas após cópula embrião adentra útero
● Implantação pode demorar até o dia 5 da gestação
● Caso de não fertilização: pseudo-prenhez de 10-13 d
● Fetos são palpáveis pelo dia 11-14 (mamilos crescem)
● Fêmea começa a construir ninho 5 dias antes do parto