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7.24: Organismos transgénicos - Biología


7.24: Organismos transgénicos

Animales transgénicos Definición Biología

El artículo mencionado a continuación proporciona una nota de estudio sobre plantas transgénicas. Los animales transgénicos se utilizan ampliamente para estudiar la función de genes in vivo, así como para modelar enfermedades humanas.

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Los ratones transgénicos han sido modificados genéticamente para que porten una proteína verde fluorescente que se ilumina en verde bajo la luz azul.

Definición de animales transgénicos biología. Un animal transgénico es aquel que porta un gen extraño que se ha insertado deliberadamente en su genoma. El ratón es el organismo más utilizado para la investigación de enfermedades neurodegenerativas. Echemos un vistazo detallado al proceso, la importancia y las aplicaciones de los animales transgénicos.

Para analizar el mal funcionamiento de un gen mutado Los organismos transgénicos se utilizan en la investigación para ayudar a determinar la función del gen insertado, mientras que en la industria se utilizan para producir una sustancia deseada. Por esta razón, los genes se han clonado y expresado en animales como ovejas, cabras, pollos y ratones.

El gen extraño se construye usando metodología de ADN recombinante. Animales transgénicos Un animal transgénico es aquel que porta un gen extraño que ha sido insertado deliberadamente en su genoma. Un organismo transgénico es aquel que contiene un gen o genes que han sido insertados artificialmente en lugar de que el organismo los adquiera a través de la reproducción.

Relativo a un organismo cuyo genoma ha sido alterado por la transferencia de un gen o genes de otra especie o raza. Los animales transgénicos se utilizan para estudiar la expresión y el control de genes eucariotas extraños. En teoría, todos los seres vivos pueden manipularse genéticamente.

Animal transgénico Animal modificado genéticamente o descendencia de animales modificados genéticamente. Y proporcionar mejores productos agrícolas y farmacéuticos mediante la elaboración de plantas y animales transgénicos. Las contribuciones mutuas de la biología del desarrollo y la ingeniería genética permitieron un rápido desarrollo de las técnicas para la creación de animales transgénicos.

La tecnología transgénica ha llevado al desarrollo de. Definición médica de transgénico (entrada 2 de 2), en español: animales transgénicos, aunque varias proteínas recombinantes utilizadas en medicina se producen con éxito en bacterias, algunas proteínas necesitan un huésped animal eucariota para su procesamiento adecuado.

Animal de ingeniería genética o descendencia de animales de ingeniería genética. Examinar los efectos de la sobreexpresión y la mala expresión de genes endógenos o extraños en momentos y lugares específicos en los animales, estudiar la función de los genes, las pruebas de drogas La capacidad de introducir genes extraños en la línea germinal y la expresión exitosa del gen insertado en el organismo han permitido que manipulación genética de animales a una escala sin precedentes.

Además del gen en sí, el adn generalmente incluye otras secuencias para permitir su incorporación en el adn del huésped y los animales genéticamente modificados que surgen de la inyección del pronúcleo de huevos fertilizados se denominan comúnmente animales "transgénicos". Por lo general, el tejido del oído y la sangre se examinan mediante la reacción en cadena de la polimerasa y / o el análisis Southern para detectar la presencia del transgén.

Un animal al que se le ha introducido una nueva secuencia de adn en su línea germinal por inserción en un óvulo fertilizado o en un embrión temprano. Los animales transgénicos están modificados genéticamente y también se conocen como organismos modificados genéticamente. Sinónimos de animales transgénicos, pronunciación de animales transgénicos, traducción de animales transgénicos, definición de animales transgénicos en el diccionario inglés.

En 1988, un ratón transgénico propenso al cáncer fue el primer animal modificado genéticamente en ser patentado. Da como resultado un embrión en mosaico con células normales y transgénicas. Los animales transgénicos son aquellos que han sido modificados genéticamente.

El reproductor de video jove es compatible con html5 y adobe flash. En este proceso de modificación se han utilizado previamente ovejas, cabras, cerdos, vacas, conejos, ratas, ratones, peces, insectos, parásitos e incluso humanos. 8.7.2 producir una planta transgénica.

Permite que se produzcan muchas copias del organismo transgénico. los

generalmente contiene material de al menos un organismo no relacionado, como un virus, una planta u otro animal. Animal transgénico Animal modificado genéticamente o descendencia de animales modificados genéticamente.

Métodos para crear animales transgénicos El principio fundamental en la producción de animales transgénicos es la introducción de un gen o genes extraños en un animal (los genes insertados se denominan transgenes). Los genes extraños deben transmitirse a través de la línea germinal, de modo que cada célula , incluidas las células germinales, del animal contiene el mismo material genético modificado 18. Traducción de transgénico para hispanohablantes.

Después de la gestación y el nacimiento naturales, la descendencia está sujeta a una biopsia de tejido y una muestra de sangre: la producción de transgénicos tiene beneficios. La foto muestra dos ratones transgénicos colocados a ambos lados de un ratón normal.

Un animal transgénico es aquel cuyo genoma ha sido alterado por la transferencia de un gen o genes de otra especie o raza. Por tanto, el ratón proporciona un modelo excelente para estudiar el cáncer. Todos los descendientes posteriores portarán el nuevo material genético en sus genomas y mostrarán sus efectos.

La transgénesis es el proceso mediante el cual se produce la mezcla de genes. La tecnología para producir animales transgénicos existe para una variedad de especies de vertebrados e invertebrados. Lleva un gen extraño (adn recombinante) gurdon y ruddle (2) término animal transgénico acuñado en 1981 inyecta genes en ovocitos de xenopus → fertilización → expresión de adn recombinante.

OGM un organismo cuyas características genéticas han sido alteradas por la inserción de un gen modificado o un gen de otro organismo usando el. Las técnicas transgénicas se han utilizado para una serie de objetivos: Métodos para producir animales transgénicos:

El primer organismo modificado genéticamente se diseñó en el año 1980. Se insertan genes extraños en la línea germinal del animal, para que pueda transmitirse a la progenie. La aplicación de la técnica recombinante para la transferencia horizontal de genes en un sistema vegetal tiene varias limitaciones.

Determinar la función de un gen desconocido. Diseñar la vida mediante biología sintética. La microinyección de ADN, la primera técnica que tuvo éxito en mamíferos, se aplicó primero a ratones (Gordon y Ruddle, 1981) y luego a varias otras especies como ratas, conejos y ovejas.

Un animal transgénico, por ejemplo, sería un animal que se sometió a ingeniería genética. Comunicación en

s, junio de 1994, cas, prc. Por, damaris benny daniel ii msc.

La información obtenida del uso de la tecnología transgénica es relevante para casi cualquier aspecto de la biología moderna, incluida la regulación de genes del desarrollo, la acción de los oncogenes, el sistema inmunológico. Animales, animales transgénicos o la descendencia de dichos animales, a los que se ha transferido experimentalmente material genético clonado mediante microinyección de ADN extraño, ya sea directamente o en embriones o tipos de células diferenciadas.

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Animales transgénicos

Abstracto

Los animales transgénicos se crean insertando deliberadamente un gen en el genoma de un animal. La metodología de ADN recombinante se usa para construir el gen que pretende expresar cualidades deseables durante el crecimiento y desarrollo del animal receptor. Este proceso se denomina "transgénesis", que incluye la adición de información genética extraña a los animales y la inhibición específica de la expresión génica endógena. Los modelos de animales transgénicos permiten un control sin precedentes sobre la manipulación y visualización de genes y productos genéticos. Debido a su versatilidad, se han convertido en un pilar del panorama de la investigación en ciencias básicas y biomédicas. Los grandes avances y la amplia aceptación de la tecnología Cre / loxP han permitido un análisis genético fisiológico y molecular detallado de todos los sistemas concebibles en biología. Si bien la mayoría de estos estudios en sistemas de mamíferos se han utilizado en gran medida en ratones, se prevé que los enfoques transgénicos solo se volverán más frecuentes en otras especies como la rata y el cerdo.


Laboratorio virtual de moscas transgénicas

Este laboratorio modular e interactivo explora las técnicas utilizadas para hacer moscas transgénicas y demuestra cómo estas moscas se pueden utilizar para estudiar la expresión genética.

Los científicos utilizan organismos transgénicos, que contienen ADN que los científicos insertaron en los genomas de los organismos, para investigar muchos procesos biológicos. En este laboratorio, los estudiantes producen y realizan experimentos con versiones virtuales de transgénicos. Drosophila moscas de la fruta. Los estudiantes primero crean moscas transgénicas que brillan cuando se activa un gen involucrado en los ritmos circadianos. Luego, utilizan estas moscas en tres experimentos para examinar la expresión genética en diferentes condiciones y en diferentes lugares del cuerpo de la mosca de la fruta. A lo largo de este laboratorio, los estudiantes participan en prácticas científicas clave, incluida la evaluación de una hipótesis, la recopilación de datos y la interpretación de gráficos.

El laboratorio contiene un espacio de laboratorio interactivo, un cuaderno informativo y preguntas de prueba integradas. También incluye recursos complementarios, como un glosario de términos científicos, imágenes de equipos y herramientas y una lista de referencias.

La hoja de trabajo adjunta proporciona estructura y orientación a medida que los estudiantes realizan tutoriales, experimentos y cuestionarios en el laboratorio.

Objetivos de aprendizaje de los estudiantes
  • Describe cómo se utiliza la tecnología de ADN recombinante para producir organismos transgénicos.
  • Explique cómo se pueden utilizar los organismos transgénicos para explorar procesos biológicos.

Explique cómo se utiliza la producción de luz a través de un gen indicador como marcador externo de eventos moleculares internos.


7.24: Organismos transgénicos - Biología

La ingeniería genética es mejorando los calidad (nutrición) y producir de plantas de cultivo y ganado, & gt, por lo tanto, está resolviendo la demanda de alimentos en el mundo

1. Arroz dorado
- el arroz modificado genéticamente produce grandes cantidades de β-caroteno en endosperma - & gt células humanas convierten el β-caroteno en vitamina A
- El arroz dorado tiene el mismo rendimiento, resistencia a las plagas y cualidades gustativas que las variedades originales.
- normalmente:

  • la deficiencia de vitamina A puede provocar ceguera y muerte (debido a un sistema inmunológico débil)
  • La vitamina A es soluble en grasa: se encuentra en el pescado azul, los lácteos y el hígado.
  • La provitamina A está presente en la capa de aleurona, no en el endospermo del arroz.

2. Salmón transgénico del Atlántico
Inyectado en un huevo fertilizado de un salmón del Atlántico:


Ventajas y desventajas de las plantas transgénicas # 038

Las plantas transgénicas se definen como, & # 8221 Las plantas que han sido modificadas genéticamente, un enfoque de reproducción que utiliza técnicas de ADN recombinante para crear plantas con nuevas características. Se identifican como una clase de organismo modificado genéticamente (OMG) & # 8221

A todos les encantaría leer sobre las plantas transgénicas porque son las plantas creadas por la humanidad. Pero tiene que estar en una definición simple que debe ser entendida por todos.

Plantas transgénicas:

Hay muchas definiciones que se le dicen a muchas personas. Las pocas definiciones de las plantas transgénicas son:

La definición simple de plantas transgénicas se define como, & # 8221 Las plantas en las que se han introducido en el genoma uno o más genes de otra especie, utilizando procesos de ingeniería genética. & # 8221

Las plantas transgénicas son plantas a las que se les ha modificado el genoma mediante técnicas de ingeniería genética, ya sea mediante la adición de un gen extraño o la eliminación de un determinado gen perjudicial. Se insertará un gen extraño en una planta de una especie o reino diferente.

Las plantas transgénicas también se denominan cultivos modificados genéticamente. También se define como & # 8220 Las plantas genéticamente modificadas han sido diseñadas para la investigación científica, para crear nuevos colores en las plantas, administrar vacunas y crear cultivos mejorados.

Las plantas transgénicas se crean para cumplir con el objetivo de introducir una nueva especie en el mundo que no ocurre naturalmente a través de la polinización. La secuencia de genes insertada se conoce como Transgene. Las plantas que contienen transgenes a menudo se denominan cultivos modificados genéticamente o transgénicos.

Los genomas de plantas se pueden diseñar mediante métodos físicos o mediante el uso de Agrobacterium para la entrega de secuencias alojadas en vectores binarios de T-DNA & # 8221.

Las plantas transgénicas y sus productos son actualmente más productivos y regulados en los EE. UU. Bajo la autoridad del Departamento de Agricultura de EE. UU. (USDA).

Los anticuerpos se expresaron por primera vez en plantas transgénicas en el año 1989. Los diversos anticuerpos y fragmentos y dominios de anticuerpos se han producido en las plantas hospedadoras así como en toda su longitud.

Los investigadores llevaron a cabo un experimento y una investigación importante sobre el desarrollo de plantas transgénicas creadas por microorganismos o animales que proporciona al investigador una idea de lo que es posible.

La principal razón para crear plantas transgénicas es desarrollar un cultivo y hacerlo lo más útil y productivo posible.

Se necesita tiempo y un largo proceso para crear una planta con los mejores genes disponibles, o con las especies estrechamente relacionadas para unir diferentes genes.

La primera planta transgénica se creó y desarrolló mediante la inserción de un gen de resistencia a los antibióticos en el tabaco. Después de crear la primera planta transgénica, se ha vuelto popular y el transgén crea muchas plantas.

El objetivo principal de crear plantas transgénicas es producir cultivos de alta calidad y alto rendimiento.

Las plantas de cultivo se incorporan con un gen de resistencia a enfermedades para conferir resistencia a estas enfermedades patógenas que son causadas por plagas, bacterias y virus.

En el futuro, las plantas transgénicas o cultivos generalmente modificados tendrán una valiosa alternativa en la solución del problema de seguridad alimentaria que ocurre en el mundo de la creciente población.

Los efectos no deseados de la transferencia de genes en cultivos transgénicos deben examinarse a fondo mediante métodos de elaboración de perfiles metabólicos para evitar la producción de plantas transgénicas con la diferencia significativa en la composición química de una planta no transgénica o una planta transgénica cultivada en las mismas condiciones.

Pasos involucrados en la producción de plantas transgénicas:

Los pocos pasos que intervienen en la creación de la producción de plantas transgénicas. Son:

  1. Identificación, aislamiento y clonación de genes para características agrícolas importantes
  2. Diseño de la construcción genética para la inserción
  3. Transformación de plantas objetivo con la construcción genética
  4. Selección de células / tejidos vegetales transgénicos
  5. Regeneración de las plantas transgénicas

Estos son los pasos que están involucrados en la creación de la producción de plantas transgénicas. Las plantas transgénicas se crean siguiendo estos pasos.

Ventajas de las plantas transgénicas:

Las ventajas y beneficios de las plantas transgénicas o cultivos generalmente modificados son:

Las principales ventajas de una planta transgénica o cultivos generalmente modificados incluyen mayor rendimiento, resistencia a enfermedades y plagas y capacidad de crecer en condiciones estresantes.

La mejora del rendimiento es una de las ventajas de la planta transgénica. La mejora en el rendimiento juega un papel importante en la tecnología genética y aumentó la productividad de los cultivos de alimentos, fibras, cultivos y hortalizas.

El aumento del rendimiento se consigue controlando las pérdidas provocadas por diversos insectos y enfermedades.

La mejora de la resistencia a las enfermedades y los insectos desempeñó un papel importante en la tecnología genética. Las plantas de cultivo están infectadas por insectos y los pesticidas para los insectos. Pero las plantas transgénicas o cultivos generalmente modificados no pueden verse afectados por los insectos.

La mejora de la calidad es una de las principales ventajas de las plantas transgénicas. La tecnología genética ha ayudado a mejorar estos tres tipos de calidad en diferentes cultivos. Puede producir más en un área pequeña de tierra.

Puede alimentar a una población en rápido crecimiento porque muestra rendimientos dramáticamente incrementados. Reduce el uso de pesticidas e insecticidas durante la agricultura, lo que podría ser un gran paso para mejorar el suministro de alimentos.

Estas son las ventajas y beneficios de las plantas transgénicas o cultivos generalmente modificados que te harán comprender sus ventajas.

Desventajas de las plantas transgénicas:

Las desventajas e inconvenientes de las plantas transgénicas o cultivos generalmente modificados son:

Las principales desventajas de las plantas transgénicas incluyen reacciones alérgicas, aparición de superplagas y pérdida de biodiversidad.

Aumenta el costo del cultivo y se inclina más hacia la mercantilización de la agricultura que funciona con ganancias inmorales.

Los cultivos transgénicos ponen en peligro no solo a los agricultores sino también al comercio y al medio ambiente. Está alterado biológicamente. Por lo tanto, los alimentos biotecnológicos pueden representar un riesgo para la salud humana.

La producción excesiva de alimentos modificados genéticamente se volverá ineficaz con el tiempo porque las plagas que estas toxinas solían disuadir podrían eventualmente desarrollar resistencia hacia ellas.

Estas son desventajas e inconvenientes de las plantas transgénicas o cultivos generalmente modificados. Esto le ayudará a saber que todo en el mundo tendrá sus pros y sus contras.

Este artículo te hará entender para conocer las plantas transgénicas o cultivos generalmente modificados.


Animales transgénicos y procesos transgénicos

La transgénesis es una nueva tecnología para alterar las características de los animales cambiando directamente el material genético. Ha ido ganando aplicación entre los biotecnólogos desde el desarrollo de los & # 8216superratones & # 8217 transgénicos en 1982 y el desarrollo de los primeros ratones en producir un fármaco humano (activador del plasminógeno tisular) en 1987. Se están utilizando ovejas y cabras transgénicas para producir recombinantes proteínas secretadas en la leche. En el desarrollo farmacéutico, los animales y plantas transgénicos pueden usarse como & # 8216biorreactores & # 8217 para la producción química. El transgén se introduce en un óvulo fecundado o en células de un embrión en etapa temprana mediante microinyección, manipulación de células madre embrionarias o utilizando vectores retrovirales.

Proceso transgénico:

El primer paso en el desarrollo de un organismo transgénico es identificar, preparar y purificar el ADN que codifica el rasgo particular deseado. El transgén contiene no solo el gen de interés, sino una secuencia promotora que controla la función del gen. La pureza de la construcción de ADN es importante para evitar efectos tóxicos en el embrión. Los transgenes pueden introducirse en animales mediante tres métodos. Cada uno implica la transferencia de genes a un óvulo fertilizado o a las células de un embrión en etapa temprana. Los embriones modificados se implantan en el útero de un animal huésped donde se convierten en descendientes modificados genéticamente.

Microinyección:

El método de microinyección se documentó por primera vez en 1966. Es el método más utilizado para producir animales modificados genéticamente. En este método, los huevos se recolectan de animales súper ovulados y se fertilizan in vitro. Se usa un microtubo para sostener el óvulo fertilizado y una aguja extremadamente fina para inyectar ADN directamente en el núcleo (Fig. 19.10). Luego, el embrión se implanta en el útero de una madre sustituta. Después del nacimiento, los animales se prueban para determinar si tienen el transgén y los rasgos deseados correspondientes. Este método se usa comúnmente para producir peces, insectos, aves y mamíferos transgénicos.

Vectores retrovirales:

Los retrovirus pueden usarse para infectar células de un embrión en etapa temprana antes de la implantación. Los virus son vectores eficaces para el ADN, sin embargo, el tamaño del transgén está limitado a 8 a 10 kilobases. La descendencia es quimérica y la transmisión solo ocurre si el retrovirus se integra en algunas de las células germinales. Los embriones que portan el transgén pueden congelarse y almacenarse para su implantación.

Células madre embrionarias:

Las células madre embrionarias (ES) son células pluripotentes aisladas de la masa de células internas de los embriones tempranos. Las células madre embrionarias pueden modificarse genéticamente en el laboratorio e incorporarse en blastocistos para su implantación. Luego se lleva a cabo la transferencia embrionaria, lo que da como resultado la producción de un animal quimérico (Fig. 19.11). En la producción de ratón quimérico, las células madre embrionarias del ratón negro se entremezclan con las del albino. El embrión microinyectado se trasplanta al útero de una madre sustituta. La progenie nacida tiene el color de piel blanco y negro. Tal ratón se llamó quimera o ratón quimérico. Los ratones transgénicos que portan un gen knockout se denominan ratones knockout. Ahora es posible seleccionar y eliminar (eliminar) un gen y realizar modificaciones genéticas en las células embrionarias y el ratón. Estos animales son particularmente útiles en el estudio del control genético del proceso de desarrollo.

Recientemente ha sido posible extender el procedimiento de trasplante nuclear, originalmente realizado en anfibios a mamíferos. El primer mamífero que se clonó de esta manera fue & # 8216Dolly & # 8217. Ian Wilmut y sus colegas del Instituto Roslin, Edimburgo, Escocia, desarrollaron el primer clon de mamífero & # 8216Dolly & # 8217 en 1996. & # 8216Dolly & # 8217 es el primer cordero transgénico producido por transferencia nuclear. Fue producida a partir de células de fibroblastos fetales que se modificaron mediante la adición del gen humano que codifica el factor IX de coagulación de la sangre junto con un gen marcador. La transferencia nuclear se ha utilizado con éxito en la clonación de varias especies de mamíferos, incluidos ovejas, ratones, ganado, gatos y monos. .


POSIBLES ERRORES Y LIMITACIONES DE LOS EXPERIMENTOS CON ANIMALES TRANSGÉNICOS

Todos los procedimientos transgénicos actuales requieren equipos especializados y operadores capacitados. Los mejores resultados se obtienen en entornos donde los responsables se dedican a estas actividades. Incluso en entornos donde los laboratorios centrales brindan esta tecnología como un servicio a otros investigadores, el tiempo y los gastos necesarios para generar y analizar modelos transgénicos informativos no deben subestimarse. La cría de animales se convierte en un componente importante del experimento, y es fácil quedarse atascado en el esfuerzo de producir y mantener un número suficiente de animales con los genotipos correctos para los análisis deseados. Incluso una colonia transgénica de tamaño modesto puede consumir entre 5.000 y 10.000 dólares al mes o más en costos de alojamiento de animales y ocupar los esfuerzos de varios miembros del personal.

Inicialmente, los resultados positivos y emocionantes pueden ser solo el comienzo. Por ejemplo, Huang et al. (6) eliminaron el gen que codifica la óxido nítrico sintasa endotelial (eNOS) y encontraron que la presión arterial media era 20 mmHg más alta que en los controles de tipo salvaje. Sin embargo, la explicación simple y atractiva de que la vasodilatación periférica se ve afectada por la reducción de la síntesis de óxido nítrico (NO) puede no ser suficiente para explicar este resultado. Quizás el NO generado por eNOS sea importante para regular otras moléculas con propiedades vasoactivas, para controlar el gasto cardíaco y la vasodilatación periférica como determinante de la presión arterial, o para modificar la función de los barorreceptores o los controles vasomotores en el sistema nervioso central. Nuestro punto es enfatizar que una manipulación genómica seguida de una descripción inicial de un fenotipo a menudo abre preguntas adicionales, y los investigadores deben planificar en consecuencia.

Los resultados negativos de un experimento transgénico inicial también pueden representar solo el comienzo de un viaje científico interesante e importante. Si se pueden excluir explicaciones triviales o artificiales de la falta de fenotipo (es decir, sin consecuencias estructurales o funcionales mensurables) después de una modificación genética dada, entonces se deben considerar varias explicaciones posibles, lo que exige experimentos adicionales. Un problema trivial común en los diseños de investigación de ganancia de función o dominante-negativo es la falta de expresión del transgén a niveles fisiológicamente relevantes en el patrón temporal y espacial esperado. Cuando el transgén se integra aleatoriamente en los cromosomas del hospedador, varias variables que pueden ejercer una influencia profunda en la expresión del transgén no se controlan, lo que a veces conduce a resultados negativos o artificiales. El ADN extraño generalmente se integra como matrices lineales, que comprenden un número variable de copias de la construcción del transgén. Aunque uno podría esperar intuitivamente que un mayor número de copias del transgén daría como resultado niveles más altos de expresión, a menudo este no es el caso. Además, la función deseada de los elementos reguladores de la transcripción incluidos con el transgén (por ejemplo, expresión específica de músculo) puede verse profundamente influenciada por la ubicación cromosómica en la que se integra el transgén. La inserción aleatoria de transgenes en ocasiones puede alterar genes endógenos (mutagénesis de inserción), confundiendo así la interpretación del fenotipo. Finalmente, pueden surgir problemas más exóticos, como la impronta genética (silenciamiento transcripcional de un gen basado en la transmisión de padres a hijos de estructuras nucleosómicas represivas) y producir resultados confusos. La variabilidad en la expresión transgénica basada en diferencias en la dosis de genes y en las secuencias de ADN que flanquean el sitio de inserción son una característica universal de todos los experimentos que utilizan este enfoque, mientras que los últimos problemas surgen solo ocasionalmente.

La práctica convencional para tratar este problema es establecer y analizar múltiples líneas de ratones transgénicos que portan cualquier transgén específico, cada uno de los cuales representa un evento de inserción cromosómico diferente. Para la mayoría de los propósitos, es obligatorio evaluar al menos dos líneas independientes. Siempre que sea posible, es ventajoso evaluar las relaciones dosis-respuesta entre la expresión transgénica y un fenotipo dado analizando líneas separadas de ratones transgénicos que expresan el producto transgénico en cada uno de varios niveles de abundancia. Para los experimentos diseñados para evaluar la función de los elementos de control de la transcripción contenidos en el transgén, puede ser necesario evaluar de 5 a 10 líneas transgénicas independientes para tener la seguridad de una interpretación correcta.

Las modificaciones dirigidas de genes endógenos por recombinación homóloga eluden las incertidumbres asociadas con la inserción cromosómica aleatoria de transgenes. Sin embargo, pueden ocurrir sorpresas incluso con esta tecnología más sofisticada y exigente. Por ejemplo, al crear un alelo nulo en un gen, es posible destruir inconscientemente los elementos de control de la transcripción que gobiernan la expresión de un gen vecino. Tales eventos parecen explicar las ocasiones en que dos laboratorios diferentes anulan el mismo gen pero observan diferentes fenotipos basados ​​en diferencias sutiles en el diseño específico del vector de dirección (13). Es aconsejable tener la mayor cantidad de información posible sobre la organización genómica de la región objetivo para evitar o al menos estar al tanto de posibles dificultades de esta naturaleza.

Ya hemos discutido cómo la letalidad embrionaria puede impedir la prueba de la hipótesis original, un resultado inicial decepcionante para algunos experimentos. Los experimentos transgénicos diseñados para probar hipótesis relacionadas con la regulación fisiológica o la fisiopatología de animales adultos se vuelven inviables si la modificación genética específica afecta una función esencial del desarrollo y los animales transgénicos mueren en el útero. Una función esencial de un gen determinado durante el desarrollo puede no estar relacionada con sus funciones durante la vida adulta. Para los experimentos en los que el objetivo es la sobreexpresión o la expresión ectópica de un transgén o la deleción de un gen, el problema de la letalidad embrionaria se puede evitar mediante el uso de regiones de control transcripcional que están inactivas (o casi) durante la vida embrionaria y fetal, pero muy activas en los tejidos adultos de interés. El promotor de la cadena pesada de la α-miosina tiene esta propiedad con respecto a la expresión cardíaca específica (20) y se ha empleado ampliamente y con éxito para impulsar la expresión de transgenes en el corazón adulto o neonatal que probablemente produciría efectos letales en los embriones. Desafortunadamente, los promotores cronometrados correspondientemente no están disponibles para la expresión transgénica en muchos otros tipos de células.

Los investigadores que utilizan animales transgénicos también deben ser conscientes de las posibles diferencias en los fenotipos que se observan cuando se examina una modificación genética aparentemente idéntica en diferentes cepas consanguíneas de ratones o en animales consanguíneos. El mismo transgén o desactivación genética sobreexpresado puede producir un fenotipo que es severo en una cepa y leve en otra. El factor de transcripción EPAS-1 sensible a la hipoxia es esencial para la supervivencia en ciertas cepas de ratones (21) pero los animales EPAS-1 - / - sobreviven cuando el alelo nulo se cruza con diferentes antecedentes genéticos (R. Hammer, comunicación personal). La base de tales diferencias radica en los llamados "genes modificadores", variaciones alélicas que influyen en las respuestas a un transgén. Es una buena práctica evaluar los efectos de transgenes o knockouts en más de una cepa de ratón.

Las respuestas adaptativas a una modificación genética pueden confundir la interpretación de los fenotipos. Es importante recordar que el fenotipo observado en cualquier experimento transgénico es una función tanto de la modificación genética planificada como de las respuestas secundarias del organismo a esa perturbación. Recientemente, nuestros propios estudios de ratones en los que se interrumpió el gen de la mioglobina nos proporcionaron un ejemplo espectacular de este principio. Experimentos anteriores que utilizaron inhibidores farmacológicos de la formación de oximioglobina demostraron que la mioglobina era esencial para mantener el metabolismo energético y la función contráctil del miocardio. Sorprendentemente, sin embargo, encontramos que la función cardíaca normal podría mantenerse en ratones completamente desprovistos de mioglobina (4). Aunque podría interpretarse que este resultado indica que la mioglobina no es importante para la transferencia de oxígeno en el miocardio, probablemente esto no sea correcto. Posteriormente, hemos determinado que la supervivencia en ausencia de mioglobina es posible solo debido a potentes respuestas adaptativas que compensan la ausencia de mioglobina. El examen de una gran cantidad de descendientes de cruces heterocigotos (es decir, el apareamiento de dos animales de mioglobina +/−) reveló que más de la mitad de los embriones sin mioglobina (- / -) mueren en el útero entre embriones día 9.5 y 11.5, un período de rápido crecimiento (y presumiblemente crecientes demandas energéticas) del corazón embrionario. Los animales de mioglobina - / - que sobreviven demuestran un aumento de la expresión de genes que responden a la hipoxia, aumento de la vascularización del corazón, aumento del flujo sanguíneo coronario, aumento de las concentraciones de Hb y reprogramación de la expresión génica del miocardio con respecto a muchos otros genes (D. Garry y RS Williams, observaciones inéditas). Apparently, myoglobin deficiency is fatal unless these pleiotropic adaptive responses are sufficiently robust to compensate for the defect in oxygen transfer. Further exploration of the molecular basis for survival in the absence of myoglobin using this transgenic model should extend our understanding of the repertoire of defense mechanisms used by mammalian organisms to maintain function when oxygen transport is limited.

los HIF1-α gene deletion studies of Yu et al. (22) further illustrate the care that must be taken in studying the effects of a gene deletion. When HIF-1α +/− (heterozygous null) mice are exposed to 10% O2 for 6 wk, two of the major physiological adaptations to hypoxia, polycythemia and right ventricular hypertrophy, are similar to those observed in wild-type (HIF-1α +/+) littermates. If the animals had been examined at only this single time point, one would conclude that haploinsufficiency of HIF-1α is unimportant for these adaptations. However, measurements made after 1, 2, 3, 4, and 5 wk of hypoxia showed a delay in both erythrocytosis and right ventricular hypertrophy in the early weeks, demonstrating a role for HIF1-α in these processes.

Many mammalian proteins are present as multiple isoforms, closely related proteins derived from different genes. The planning and interpretation of gene knockout experiments, in particular, must take into account the potential for overlapping or redundant functions of such proteins. It often may be necessary to generate animals bearing null alleles in two or more proteins of multigene families to gain an understanding of their function. A prominent example of such functional redundancy among individual members of multigene families involves members of the MyoD family of basic helix-loop-helix proteins that we now know exert overlapping but distinctive functions during development of skeletal muscles and in muscle regeneration following injury. Skeletal muscle development is nearly normal in mice that lack either MyoD or the closely related Myf5 protein (2, 17) however, the double knockout (MyoD −/−:Myf5 −/−) has a severe phenotype, and skeletal muscles fail to form (18). Although these two genes are not entirely redundant (14), each is capable of compensating for a deficiency of the other with respect to myogenic differentiation during embryonic life. Interestingly, however, the degree of functional redundancy of these two proteins is less complete during muscle repair following injury to adult muscles, and animals lacking only MyoD have a severe deficit in muscle regeneration (10).

Finally, it is important to use caution in interpreting the results of transgenic experiments that involve overexpression of a given protein in transgenic mice, as produced by linkage of a highly active promoter to the protein coding region of the gene of interest. It should be remembered that exaggerated physiological effects produced in such an experiment demonstrate only that the gene/protein in question is capable of the observed function. The results of an overexpression experiment cannot, in the absence of other data, establish the normal physiological role of that gene or protein.


Un ejemplo

  • restores function in a mutant animal or
  • knocks out the function of a particular locus.
  • the desired gene
  • neo r, a gene that encodes an enzyme that inactivates the antibiotic neomycin and its relatives, like the drug G418, which is lethal to mammalian cells
  • tk, a gene that encodes thymidine kinase, an enzyme that phosphorylates the nucleoside analog ganciclovir. ADN polimerasa fails to discriminate against the resulting nucleotide and inserts this nonfunctional nucleotide into freshly-replicating DNA. So ganciclovir kills cells that contain the tk gene.

Step 1

  • Most cells fail to take up the vector these cells will be killed if exposed to G418.
  • en un few cells: the vector is inserted randomly in the genome. In random insertion, the entire vector, including the tk gene, is inserted into host DNA. These cells are resistant to G418 but killed by gancyclovir.
  • En still fewer cells: homologous recombination ocurre. Stretches of DNA sequence in the vector find the homologous sequences in the host genome, and the region between these homologous sequences replaces the equivalent region in the host DNA.

Step 2

  • The cells (the majority) that failed to take up the vector are killed by G418.
  • The cells in which the vector was inserted randomly are killed by gancyclovir (because they contain the tk gene).
  • This leaves a population of cells transformed by homologous recombination (enriched several thousand fold).

Step 3


How can we differentiate genetic&nbspengineering and transgenic engineering?

Thank you for a great question – one that addresses much of the confusion in the popular press. In my response, I’ll cover the difference between transgenic organisms and GMOs in detail, to give you a better grasp of the distinction between the two.

To a geneticist, genetic modification means exactly that: a modification is made to the genetic material. This heritable form of variation, of course, is caused by mutation. Mutation can be either natural or induced. Classic agents that can induce mutation are certain chemicals and some forms of radiation. For years, plant breeders have used induced mutation breeding to create favorable traits in plants, as well as other organisms. These investigators treat seeds with a powerful mutagenic agent and then screen progeny arising from these seeds for the trait of interest. The breeders also select against detrimental traits caused by the mutagen. These detrimental mutations are much more common than advantageous changes.

‘Natural’ mutations can also be caused by the radiation and chemicals we expose ourselves to in our normal life however, most natural mutations occur when cells make mistakes in copying their DNA.

To summarize the above explanation in simpler terms genetically modified organisms are organisms created when a breeder either increases or removes a gene that’s already present in the altered organism in order to create a more desirable outcome, such as resistance to discoloring or a change in size.

So, what is transgenic manipulation then and how does it differ?

Transgenics is the brand of biology that’s concerned with transgenic organisms. Transgenic engineering refers to the movement or insertion of a gene into an organism that normally does not have a copy of that gene, unlike genetic engineering which only increases, decreases or removes a gene that is already present in the organism. Transgenic engineering can be either natural or induced. A recent paper (Kyndt et al 2015 Proceeding of the National Academy of Sciences 112: 5844) documents the natural transfer of some bacterial genes into sweet potato using exactly the same transferring system that is used by scientists to make some of the transgenic products now on the market. On top of this, some organisms have the ability to make new genes by combining pieces of older existing genes (reviewed in Lal and Hannah, 2005 Proc. Natl Acad Sciences 102:9993).

Therefore, it should be clear that the use of the term “GMO” to describe a transgenic organism is wrong, however the misuse of the term is so popularized that it’s virtually impossible to change. It should also be clear that transgenic approaches are no more ‘unnatural’ than genetic engineering, yet genetic engineering does not receive the same volume of negative press that transgenic research does. This distinction makes no scientific sense.

What does make sense, though, is that some groups wish to increase their market share by demonizing transgenic plants. I find their position indefensible, given how this gene technology can help feed people in developing countries, keep our food costs as low as possible and aid the environment by reducing our carbon footprint and reducing soil erosion.


Ver el vídeo: Transgénicos, héroes o villanos? José Miguel Mulet. TEDxUPValència (Diciembre 2021).