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CLONAGEM, TRANSGENIA E SEXAGEM ESPERMÁTICA CLONAGEM & TRANSGENIA Esquema de Clonagem e Transgenia Esquema no quadro CLONAGEM & TRANSGENIA Ao contrário do que muitos imaginam, a idéia inicial da clonagem não foi a produção de animais geneticamente idênticos com apelo comercial. O nascimento da ovelha Dolly foi, na verdade, o desenvolvimento da metodologia necessária para a criação de animais como a ovelha Polly. CLONAGEM & TRANSGENIA A ovelha Polly foi produzida seguindo o processo que gerou a Dolly, com a diferença de que foi introduzido na célula doadora de núcleo um gene humano. Assim, a ovelha resultante foi capaz de produzir leite com proteína humana, de valor terapêutico CLONAGEM A técnica constitui na transferência nuclear de duas células. A célula receptora, normalmente um óvulo não-fertilizado, e a doadora, com o seu núcleo do indivíduo a ser clonado, são fundidas e implantadas em uma mãe de aluguel. Clones de bovinos, eqüinos, suínos e caprinos estão sendo anunciados com freqüência pela mídia. Ovelha Dolly primeira ovelha a ser clonada no mundo através da técnica de transferência nuclear de células somáticas, no ano de 1996 na Escócia TRANSGENIA São organismos que por ação do homem tenham sequências de DNA de outra espécie inseridas no seu genoma, ou que seu patrimônio genético tenha sofrido qualquer alteração pensada e executada pelo intelecto humano. ovelha Polly (à esq.) é transgênica. Nasceu com um gene que produz proteína humana TRANSGENIA Os animais transgênicos são aqueles que tiveram seu patrimônio genético alterado com a introdução de genes de outras espécies que não a sua. Isto ocorre através da introdução de um gene de interesse no núcleo de um óvulo já fecundado. O objetivo é fazer com que o gene exógeno se expresse neste animal "hospedeiro". Uma vaca clonada por cientistas argentinos com genes bovinos e humanos começou a produzir leite similar ao materno como forma de contribuir na luta contra a mortalidade infantil, informou nesta segunda-feira (11) a universidade responsável pelos estudos. Os cientistas conseguiram assim incluir na vaca transgênica dois genes humanos no genoma bovino, o que permitiu que as duas proteínas estivessem presentes na glândula mamária durante a amamentação inseriram dois genes humanos codificadores de duas proteínas presentes no leite humano, a lactoferrina e a lisozima, em Rosita Isa, uma vaca clonada no ano passado. http://ultimosegundo.ig.com.br/ciencia/leite+de+vaca+clonada+na+argentina+sera+mais+nutritivo/n1597022130861.html TRANSGENIA Três principais metodologias são utilizadas para transferir um gene de interesse no genoma de um outro animal hospedeiro: TRANSGENIA TRANSGENIA TRANSGENIA TRANSGENIA As técnicas de transgênese em animais visa basicamente quatro principais linhas de pesquisa: 1. o estudo da regulação e expressão gênica 2. a utilização de animais transgênicos como biorreatores de proteínas de importância biomédica 3. a geração de modelos animais para estudos biomédicos e para xenotransplante 4. a introdução de novas características genéticas importantes economicamente SEXAGEM ESPERMÁTICA O sêmen sexado permite a programação no nascimento de machos ou fêmeas, de acordo com o objetivo de cada propriedade, seja ela produtora de leite ou carne (NEVES, 2006). SEMÊN SEXADO NA BOVINOCULTURA LEITEIRA Na atividade leiteira a manutenção de gestações e o nascimento de animais do sexo masculino é um dos fatores de diminuição da produtividade e aumento dos custos de produção. SEXAGEM ESPERMÁTICA Apesar das taxas de prenhez apresentadas com sêmen sexado em vacas leiteiras serem inconsistentes, a maioria dos trabalhos realizados com novilhas leiteiras indica que a taxa de concepção após observação de cio e inseminação artificial com sêmen sexado, atinge taxas de prenhez em torno de 42 a 54%. SEXAGEM ESPERMÁTICA DIFERENÇA NO CONTEÚDO DE DNA A quantidade de DNA entre os cromossomos X e Y varia significativamente entre as espécies, sendo que nos bovinos, esta diferença no conteúdo de DNA pode chegar à cerca de 4,0% Espermatozóide X ou feminino + 4,0% de DNA Espermatozóide Y ou masculino => mais leve Apesar desta diferença ser pequena, é possível medir o conteúdo de DNA de cada um dos espermatozóides com precisão suficiente para distinção entre espermatozóides X e Y SEXAGEM ESPERMÁTICA Levando-se em conta a diferença no conteúdo de DNA, existem duas técnicas que podem ser utilizadas para a seleção do sexo dos espermatozóides: a centrifugação em gradiente de densidade e a citometria de fluxo Centrifugação em gradiente de densidade O cromossomo X contém mais conteúdo de DNA e proteína nuclear que os espermatozóides com cromossomo Y, causando assim uma diferença de peso e, consequentemente, uma diferença na densidade entre os dois espermatozóides Este método propiciou um enriquecimento de mais de 75% de espermatozóides X, na fração inferior e cerca da mesma quantidade de espermatozóides Y na fração superior. Após as duas centrifugações, os espermatozóides de ambas as frações não demonstraram nenhuma diferença significativa quanto à morfologia. SÊMEN SEXADO Centrifugação em gradiente de densidade Recuperação média de 5,5% dos espermatozóides submetidos ao procedimento, além de selecionar as melhores células, com maior competência para motilidade espermática. A indução da reação acrossômica demonstrou capacitação normal. SÊMEN SEXADO Sexagem de espermatozóides; Centrifugação em gradiente de densidade; SÊMEN SEXADO Figura 18: Amostra de sêmen centrifugada Fonte: www.ufrgs.com.br Citometria de fluxo O citômetro de fluxo foi desenvolvido no Laboratório Nacional Lawrence Livermore pelo Dr. Daniel Pinkel, a principio o equipamento realizava medições precisas do conteúdo de DNA dos espermatozóides que passavam pelo processo. Porém, danificava muito os espermatozóides, levando ao desprendimento da cauda e membranas, antes mesmo de serem corados. SÊMEN SEXADO Citometria de fluxo Tem como base, para sua aplicação, a maior quantidade de DNA presente nos espermatozóides femininos, tendo então mais de corante, devido a sua quantidade a mais de DNA corresponder a isso, então em razão dessa metodologia se torna capaz a separação das duas populações de espermatozóides com uma eficácia às vezes até acima de 90% SÊMEN SEXADO Citometria de fluxo As gotículas com espermatozóides são expostas a um laser que emite uma fluorescência que permite uma análise e classificação do espermatozóide pelo computador, a gotícula de sêmen recebe uma carga elétrica antes de passar pelo fluxo eletrostático, para separação. Os espermatozóides X recebem carga positiva e os espermatozóides Y recebem carga negativa SÊMEN SEXADO Citometria de fluxo; 2.3 SÊMEN SEXADO Figura 19: Citômetro de fluxo Fonte: Medalha (2008) Campos elétricos magnéticos Cristal vibrador Identificação do espermatozóide e injeção da carga elétrica Sêmen Colheita dos espermatozóides (U$S 400.000 cada aparelho) SÊMEN SEXADO - CITOMETRIA DE FLUXO _ + SÊMEN SEXADO - CITOMETRIA DE FLUXO SÊMEN SEXADO - CITOMETRIA DE FLUXO Limitações: Apesar de esta técnica ter iniciado nos anos 80, várias limitações tecnológicas importantes impediram a sua comercialização por muitos anos. Sem dúvida a redução da fertilidade foi o mais importante destes problemas. Resulta num impacto negativo na viabilidade e na longevidade do sêmen se a compararmos com as técnicas normais de criopreservação.SÊMEN SEXADO - CITOMETRIA DE FLUXO Limitações: Além disso, o procedimento é extremamente lento e ineficiente. Para poder separar, o espermatozóide deve orientar-se precisamente para que passe através do laser e dos detectores fluorescentes no citômetro de fluxo. Devido a forma achatada da cabeça do espermatozóide bovino, 30 % deles se orientam corretamente e a metade destes são do sexo desejado. Disto se deduz que somente entre 12 a 15 % dos espermatozóides que ingressam na máquina são recuperados como sêmen sexado, permitindo a sua possível comercialização.
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