Biologia Applicata
Animali transgenici
Che cosa sono?
Animali nati da una cellula uovo fecondata in
cui è stato inserito un gene proveniente da
un’altra specie, allo scopo di modificarne le
caratteristiche e far loro sviluppare capacità
che non avrebbero mai potuto acquisire
spontaneamente.
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Animali transgenici
• Per produrre animali transgenici e cioè
poter inserire un gene "nuovo" in un
animale, in modo da farlo esprimere anche
alla sua progenie, è necessario inserirlo
quando l'individuo è costituito da poche
cellule o addirittura dall'oocita appena
fecondato
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Animali transgenici
• Il primo animale transgenico è stato un
maiale creato nel 1992, per sintetizzare nel
latte la proteina umana C. Dopo Genie, così
si chiamava la prima scrofa, si è cominciato
a pensare di produrre animali donatori per
andare incontro alla domanda sempre
crescente di organi: circa il 15% in più ogni
anno.
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Animali transgenici
• L'interesse degli animali transgenici è
indirizzato, inoltre, a produrre linee
genetiche controllate di animali che
producano alimenti migliori e in maggiori
quantità. Ad esempio sono stati prodotti
suini transgenici che crescono più
rapidamente, utilizzando meglio l'alimento e
producendo una carne con meno grasso.
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Xenotrapianti
• Il campo che attira maggiormente l'attenzione
degli investitori e gli ambientalisti è certamente
quello degli xenotrapianti, che letteralmente
significa"trapianti fra specie diverse".
• A tale scopo i maiali sono considerati i migliori
candidati, visto che , geneticamente, sono molto
simili a noi.
• L'obiettivo è di creare dei porcellini transgenici
dotati di organi interni praticamente umani, in
grado cioè di ingannare il sistema immunitario e
impedire il processo di rigetto.
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Xenotrapianti
• Alcune proteine prodotte nel sangue dette di
"complemento", appena individuano un intruso si
attaccano alla sua superficie per segnalarlo
all'attenzione del sistema immunitario, il quale si
attiva e distrugge l'ospite inatteso.
• Creare un maiale i cui organi interni abbiano in
superficie delle proteine il più possibile simile a
quelle umane potrebbe consentire di aggirare
l'ostacolo.
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Xenotrapianti
• L'evoluzione dei xenotrapianti ha portato
all'unione di due tecniche diverse, la clonazione e
la modificazione genetica. Difatti non è detto che
il gene estraneo,inserito nell'organismo di un
maiale, venga trasmesso alle generazioni seguenti.
• Questo significa che più passa il tempo, più le
modifiche genetiche che interessavano ai
ricercatori vengono perdute dagli animali.
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Xenotrapianti
• Ed è proprio per evitare questo problema,
che entra in gioco la clonazione, tramite
essa, infatti, è possibile ottenere copie
infinite del maiale modificato
geneticamente, senza perdere la
caratteristica genetica che ci interessa.
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Trasferimento di materiale genetico
Il gene da trasferire viene inserito in un virus che funge da vettore che
trasporta ll gene attraverso la membrana plasmatica al nucleo. Il gene
viene inserito nel genoma della cellula ospite
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Modificazioni del genoma umano
• I termini “Modificazione del genoma umano (Human
genetic modification) o “Ingegneria Genetica (Human
genetic engineering)” indicano le metodiche per sostituire
o aggiungere geni alle cellule viventi
• Esistono due tipi di modificazioni genetiche:
• Somatiche
• Modificazioni delle cellule germinali (germline
modification)
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Modificazioni genetiche somatiche
• Si aggiungono geni a cellule somatiche diploidi (le cellule
del nostro corpo escluse quelle sessuali).
• Il nuovo gene non verrà ereditato dalla progenie
dell’individuo al quale è stato impiantata la cellula
modificata
• Un esempio trapianto di cellule del pancreas endocrino. Le
cellule con il nuovo gene esprimono la proteina ormone
mancante
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Modificazioni delle cellule germinali
• In questo caso il gene si inserisce in cellule della linea
germinale (oociti e spermatociti)
• Si possono anche inserire geni in embrioni negli stadi più
precoci
• Il gene modificato apparirà in tutte le generazioni
successive
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Modificazione di embrioni umani
• La procedura inizia con la fecondazione in vitro detta IVF (in vitro
fertilization) per creare uno zigote
• L’embrione viene fatto crescere per alcuni giorni fino allo stadio di
blastocisti
• Le cellule staminali vengono quindi rimosse
• Le cellule staminali vengono trattatte con un vettore virale portante il
gene da inserire
• Le cellule transfettate vengono coltivate e controllate per l’espressione
del nuovo gene
• I nuclei di queste cellule transgeniche vengono trasferiti per clonazione
a una cellula uovo priva di nucleo
• La cellula uovo vieme inserita nell’utero materno e portato a termine
• Il piccolo che si svilupperà sarà transgenico e clonato
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Animali e vegetali OGM
• Gli OGM o organismi geneticamente modificati sono
organismi transgenici
• Le piante transgeniche sono state prodotte da aziende
biotecnologiche al fine di renderle resistenti ai parassiti o
al fine di migliorarne la qualità per incrementare i
quadagni
• Gli animali transgenici sono utili per la ricerca biomedica e
in campo zootecnico
• Il fine è quello di produrre animali che rendano di più e
che resistano meglio alle infezioni
• Infine gli Animali OGM sono utili per gli xenotrapianti
