Innovation Network in animal reproduction

PC 07 - Estabelecimento de protocolos para a produção de animais transgênicos/intragênicos

A geração de animais geneticamente modificados (AGM) te sido apontada como uma alternativa para a produção de produtos fármacos recombinantes para uso humano ou animal, contudo é também uma alternativa para a geração de animais mais resistentes a doenças ou mais produtivos. Atualmente existem diversas alternativas de gerar AGM, porem ainda ineficientes quando aplicadas em animais de produção zootécnica. Este PC consiste em quatro planos de ação. O primeiro (PA1) dedica-se á coordenação e organização deste projeto componente. Os seguintes planos (PA2, 3 e 4) irão desenvolver experimentos que envolvem a manipulação genética de células e gametas mamíferos para a produção de fatores recombinantes ou para a produção de embriões e animais geneticamente modificados, por meio de diferentes abordagens. Espera-se inicialmente gerar conhecimento que possam contribuir para o entendimento de mecanismos envolvidos na produção de células e embriões modificados geneticamente. Além disso, espera-se gerar processos ou práticas que auxiliem na produção de embriões e AGMs com maior eficiência.

Objetivos

  • Desenvolver e avaliar diferentes procedimentos para a produção células e embriões modificados geneticamente; Gerar fatores recombinantes importantes para o desenvolvimento embrionário in vitro por meio de células modificadas geneticamente.

Responsável

Luis Sérgio de Almeida

Planos de Ação

  • PA 1 - Plano de Gestão
    O PA Gestão prevê a realização de reuniões técnicas e workshops com as equipes envolvidas nos PAs e potencialmente, com equipes de outros PCs afins para organização das informações levantadas pelos projetos. Os questionamentos referentes à propriedade intelectual das atividades dentro desse PC que gerem produtos ou processos passíveis de proteção, serão encaminhados ao projeto de Gestão (PC1) do MP1.
    OBJETIVOS
    • Reunir a equipe responsável pelas atividades dos planos de ação, monitorar a distribuição e a utilização dos recursos financeiros entre PÁS, identificar novas oportunidades de interações tanto na área cientifica como na área tecnológica e estimular os membros do projeto a apresentarem propostas complementares a outras fontes financiadoras
  • PA 2 - Produção dos fatores GDF9 e BMP15 em células transgênicas cultivadas in vitro e sua aplicação na produção de embriões
    A inseminação artificial (IA), umas das biotécnicas reprodutivas mais antigas em uso, trouxe e continua trazendo um enorme progresso no melhoramento genético do gado comercial. Entretanto, a disseminação do material genético da fêmea sempre foi limitada, pois uma matriz é capaz de produzir no máximo um descendente por ano, num sistema de manejo convencional. Com o desenvolvimento de técnicas como produção in vitro de embriões (PIVE), uma vaca de elevado mérito genético pôde ter seu uso potencializado, pois um único animal é capaz de produzir mais de 30 descendentes ao ano. Entretanto, mesmo com o enorme impacto da PIVE no sistema pecuário, seu uso ainda é restrito a poucos usuários devido ao custo elevado da técnica. Por outro lado, a eficiência da técnica ainda pode ser melhorada, pois se hoje um eficiente sistema de PIVE é capaz de produzir uma taxa entre 40% e 50% de embriões (blastocistos) transferíveis, na IA+TE (sistema in vivo) essa taxa chega a ser superior a 80%. Mesmo após a transferência desses embriões, apenas uma fração (cerca de 35%) deles irá gerar produtos viáveis. Portanto estudos que venham possibilitar um aumento na eficiência técnica, refletindo tanto no aumento da taxa de blastocistos quanto na viabilidade dos embriões transferidos, seria de grande valia para os usuários da PIVE no Brasil. Entretanto, um dos gargalos da PIVE pode ser considerado a maturação in vitro (MIV), que forneça ovócitos maturados e competentes para gerar embriões viáveis de qualidade. Com o intuito de aumentar a eficiência do processo de MIV, buscaremos expressar os fatores GDF9 e BMP15 em células cultivadas in vitro. Posteriormente esses fatores serão usados durante a MIV de ovócitos bovinos, visando o aumento da produção PIVE.
    OBJETIVOS
    • Produzir in vitro fatores recombinantes GDF9 e BMP15 e avalia-os no desenvolvimento de embriões bovinos
  • PA 3 - Avaliação de inibidor de histona deacetilase na produção de embriões bovinos transgênicos pela transferência nuclear
    A transferência nuclear (TN) com células somáticas tem sido apontada como uma importante ferramenta para a produção de animais transgênicos, contudo a eficiência da técnica na produção de animais viáveis ainda é baixa, onde falhas na reprogramação epigenética podem estar envolvidas. Tem-se relatado que o uso de um inibidor de histona deacetilase pode resultar em uma melhor capacidade de desenvolvimento de embriões clones, provavelmente por permitir uma redução da metilação do DNA do embrião reconstruído, possibilitando uma melhor reprogramação do genoma. Entretanto, não se conhece o efeito desse agente químico na expressão embrionária de um transgene presente no genoma da célula doadora. Esse plano de ação objetiva avaliar o efeito do uso de tricostatina A, um inibidor da histona deacetilase, em zigotos reconstruídos com células somáticas lipofectadas com o vetor contendo gene da proteína fluorescente verde (GFP) sobre o desenvolvimento embrionário e a expressão do GFP em embriões. O vetor será propagado em E. coli. Oócitos maturados in vitro serão enucleados e submetidos a transferência nuclear com células somáticas (fibroblastos) lipofectadas com confirmação da expressão do GFP (transgênicas).
    OBJETIVOS
    • Avaliar o efeito do uso de inbidor de histona deacetilase em zigotos sobre o desenvolvimento embrionário e expressão do GFP em embriões reconstruídos com células somáticas lipofectadas com vetores carreando gene codificador para proteínas fluorescente verde (GFP).
  • PA 4 - Novas estratégias para produção de embriões TG
    Os termos "Transgênico" e Organismos Geneticamente Modificados (OGMs), estão muito em voga nos meios de comunicação nos dias de hoje. Entretanto, longe de ser uma novidade os OGMs são tão antigos quanto a própria tecnologia do DNA recombinante, tendo sua origem no início da década de 70. Em relação à transgenia em animais, o camundongo pode ser considerado o grande marco, com os primeiros a serem modificados geneticamente em meados da década de 70. A partir dos avanços obtidos com camundongos, foram surgindo a uma velocidade surpreendente cada vez mais relatos sobre modificações genéticas em animais de produção como bovinos, suínos, ovinos e caprinos. Com o desenvolvimento da técnica de transferência nuclear (TN), que gerou a ovelha Dolly, abriu-se uma nova era de perspectivas em relação às possibilidades de modificação genética em animais de produção. Entretanto, tanto a eficiência da micro-injeção pronuclear (que proporcionou surgimento dos primeiros animais transgêncos) quanto TN, ainda possuem um elevado índice de perdas embrionárias e fetais, o que eleva enormemente os custos de se produzir animais transênicos de grande porte. Portanto, o desenvolvimento de técnicas alternativas que possam trazer algum ganho na produção de embriões trasngêncos viáveis, será de grande valia para o barateamentos dos custos envolvidos na produção de animais transgenicos de produção.
    OBJETIVOS
    • Desenvolver metodologias alternativas para produção de embriões TG baseada em lipofecção em ovócitos e embriões bovinos.