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7/28/2019 Biotecnologia de La Reproduccion Animal
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Agrobiotecnologa
Curso 2007
Departamento de Fisiologa, Biologa Molecular y Celular
Facultad de Ciencias Exactas y NaturalesUniversidad de Buenos Aires
Biotecnologa en reproduccin animal
Lino Baraao
7/28/2019 Biotecnologia de La Reproduccion Animal
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Sumario
Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
Conclusiones
Produccin de embriones in vitro
Criopreservacin
IntroduccinInseminacin artificial
Superovulacin / Transferencia de embriones
Micromanipulacin
Referencias
Aplicacin a diferentes especies animales
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3/73
Introduccin
Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
7/28/2019 Biotecnologia de La Reproduccion Animal
4/73
En la mayora de las especies domsticasexisten entre 300.000 y 500.000 ovocitos porovario en el momento del nacimiento.
El ciclo estral en bovinos tiene una duracin de21 das.
En bovinos se produciran 17,4 ovulaciones
por ao y 261 ovulaciones en 15 aos. La capacidad reproductiva de la hembra bovina
es menor en comparacin a su potencial.
La biotecnologa de la reproduccin estfundamentalmente orientada a aumentar lacapacidad reproductiva de las hembras.
Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
La capacidadreproductiva
de lashembrases limitada
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Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
Ovognesisy desarrollo
folicular
Adaptado de: Senger. Pathways to pregnancy and parturition, 1997.
Folculo Primario
FolculoTerciario
Folculo Secundario
Folculo atrsico
Cuerpo blanco Cuerpo lteo
Cuerpohemorrgico
Folculo Terciario
Epitelio germinal
OvarioFolculo Primario
FolculoTerciario
Folculo Secundario
Folculo atrsico
Cuerpo blanco Cuerpo lteo
Cuerpohemorrgico
Folculo Terciario
Epitelio germinal
Ovario
Independiente de gonadotrofinas
Folculos
primordiales
Folculoovulatorio
Folculo antral temprano
Controlintraovrico
Controlgonadotrofinas
Folculo encrecimiento
Reclutamiento
inciado por FSH
Crecimiento Folicular
Folculo preantral
Independiente de gonadotrofinas
Folculos
primordiales
Folculoovulatorio
Folculo antral temprano
Controlintraovrico
Controlgonadotrofinas
Folculo encrecimiento
Reclutamiento
inciado por FSH
Crecimiento Folicular
Folculo preantral
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Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
Folculoantral
Microscopa
electrnica debarrido de unfolculo antral
Esquema deun folculoantral
Clulas de la granulosa Ovocito
Clulas de la granulosa
Zona pelcida
Ovocito
Ncleo
Clulas de la granulosa
Zona pelcida
Ovocito
Ncleo
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Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
Controlhormonal del
ciclo estralEl ciclo estral est regulado por el eje hipotlamo-hipfiso-gonadal
Hipotlamo
Hipfisis
Ovario
GnRH
FSH LH
CL Folculo
Progesterona
Estradiol
Inhibina
Hipotlamo
Hipfisis
Ovario
GnRH
FSH LH
CL Folculo
Progesterona
Estradiol
Inhibina
Hipotlamo
Hipfisis
Ovario
GnRH
FSH LH
CL Folculo
Progesterona
Estradiol
Inhibina
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Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
Ciclo estral ysincronizacin
de celos
Sincronizacin de celos
- Prostaglandina F2 alfa
- Progestgenos
Ciclo estral
Ovulacin Atresia
CLCL
CA
LH
FSH
EstradiolPGF2
Progesterona
Ovulacin Atresia
CLCL
CA
LH
FSH
EstradiolPGF2
Progesterona
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Inseminacin artificial
Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
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Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
Lainseminacin
artificial esla tcnicareproductiva
mas difundida
Oviducto
Sitio defertilizacin
Unin tero-tubal
teroCervixVagina
107 105 103
102
Gradiente en el nmero de espermatozoides viablesdespus del servicio en el tracto genital de la hembra
Tcnica de
inseminacin
artificial en elganado bovino:
- Simple
- De bajo costo
- Efectiva
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Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
Aumento del progreso gentico- Aumento de la eficiencia de estimacin del valor. gentico (ensayo de progenie)
- Uso intensivo de un macho de alto valor gentico
- Rpida difusin de la gentica superior
Control de enfermedades venreas
Eliminacin de costos asociados al toro
Uso de machos incapacitados
Transporte y conservacin prolongadade material gentico
Utilizacin de semen sexado
Ventajas yaplicaciones
de lainseminacinartificial
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Produccin de semen en el ganado bovino
602
239
17
188
71
69
18
Centros decoleccin de
semen
40.102
19.803
268
9.228
530
9.627
646
Toros
115.176.7852.694.903Europa
5.917.2690Sudamrica
63.938.0278.874.920Lejano Oriente
2.559.64016.794Oriente Medio
232.347.07111.641.821Total
43.270.5000Norteamrica
1.484.85055.204frica
Dosisproducidas
congeladas
Dosisproducidas
frescas
Regin
Adaptado de: Vishwanath, Theriogenology, 2003.
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Inseminacin artificial con semen sexado
3,6Porcina
3,9Canina
3,7Equina3,8Bovina
4,2Ovina
2,8Humana
DiferenciaX-Y (%)
Especie
Adaptado de: Johnson and Welch,Theriogenology, 1999.
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Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
Posiblesusos del
semensexado
Produccin animal Animales de compaa
Deportes (perros, caballos)
Investigacin
Animales transgnicos
Medicina humana- Enfermedades genticas ligadas al sexo- Eleccin del sexo
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Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
El uso desemen
sexado parainseminacinartificial de
bovinos esan limitado
Alto costo de la tecnologa
- Utilizacin de semen fresco (no criopreservado)- Separacin de 1x107 espermatozoides de cada
sexo por hora con una pureza de 90%
- Equipamiento costoso
Menor fertilidad- Dosis de inseminacin reducidas (2x106)
- Espermatozoides con reducida fertilidad
Utilizacin de semen sexado
- Test de progenie- Aumento de la presin de seleccin
- Asociado con otras tecnologas (superovulacin y
transferencia de embriones, fertilizacin in vitro)
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Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
Superovulacin / Transferencia de
embriones
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La superovulacin y transferencia de embriones permite incrementarla tasa reproductiva de hembras de alto valor gentico
Superovulacin
Recuperacin
de embriones
Receptoras
Sevicio natural
o inseminacinartificial
Cras de ladonante
Donante
Transferenciade embriones
Superovulacin
Recuperacin
de embriones
Receptoras
Sevicio natural
o inseminacinartificial
Cras de ladonante
Donante
Transferenciade embriones
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Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
Las respuestas alos tratamientos
superovulatoriosson muy variables
Hormonas utilizadas:
Gonadotrofinas extradas de la hipfisisde porcinos u ovinos (pFSH y oFSH)
- Relacin FSH/LH variable
- Vida media corta, mltiples aplicaciones- Riesgo de Encefalopata EspongiformeBovina (EEB)
Gonadotrofina de yegua preada (eCG)- Vida media larga, anticuerpos anti-eCG
Gonadotrofina de la menopausia humana
(hMG)- Alto costo
FSH y LH recombinante
-Alto costo
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Desarrollo y trnsito embrionario en el tracto genital
Da 0 = Celo
Da 1
Da 2Da 3
Da 4 Da 5
Da 6-8
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Morfologa embrionaria
Embriones bovinos da 4 Embriones bovinos da 8
Tomado de: Lattanzi et al., Biol. Reprod., 2003.
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Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
La recoleccinde embriones
se realiza pormedios noquirrgicos
Circuito cerrado con flujo continuo
Catter de 3 vas
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Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
Instrumentalutilizado para
la recoleccinno quirrgica
Vagina
Salida de fluido
Entrada de fluido Crvix
Entrada de fluido(1o va)
Salida de fluido(3o va)
Entrada de aire(2o va)
Catter de 2 vas: flujo discontinuo
Catter de 3 vas: flujo continuo
Entrada y salida de fluido
(1o
va)
Entrada deaire
(2o
va)
Entrada y salida de fluido
Baln con aire
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Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
Bsqueda yevaluacin de
los embrionesen ellaboratorio
Blastocistos en diferentes estadios
Filtro pararetener embriones
Lavado de los filtros
Bsqueda de embriones
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Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
Manejosanitario
de losembriones
Interaccinpatgeno-
embrion
Lavado deembriones
Embriones noaceptables
C
A B
zona pelcida
patgeno
A B C
A
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Transferencia no quirrgica de embriones
Pajuelas (0,25 ml) empleadaspara la transferencia (Mintb,Alemania).
Catter y puntasplsticas estrilesdescartables.(Minitb, Alemania)
Catter de transferencia metlico (Mintb, Alemania)
Cargado de la pajuela empleada para la transferencia
Embrin en medio
de cultivo
Aire
Medio de
cultivo
Medio de
cultivo
AireAlgodn
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Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
Aplicacionesde la
transferenciade embriones Aumento del progreso gentico
- Aumento de la presin de seleccin
- Reduccin del intervalo generacional
- Difusin de la mejora gentica
Control de enfermedades
Importacin-exportacin
Conservacin de especies en peligrode extincin
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Produccin de embriones in vitro
Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
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Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
Produccinde embriones
in vitro Recoleccin de ovocitos
Maduracin in vitro
Ovarios de matadero
Animales vivos (OPU)
Fertilizacin in vitro
Descongelado y
capacitacin de losespermatozoides
Cultivo in vitro
Transferencia de embriones
Criopreservacin
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Recoleccin de los ovocitos
Obtencin de ovocitos a partir de animales sacrificadospara consumo
- Progreso gentico mnimo- Garanta sanitaria escasa- Uso en Investigacin
Aspiracin de los folculos antrales Complejos cmulus-ovocitoLavado de ovarios
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Maduracin nuclear y maduracin citoplasmtica
Expansin del cmulus
Reinicio de la meiosis
24hs24 h24hs24 h
Vesicula germinal Metafase I Metafase II10-12 h 10-12 h
CP
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Maduracin nuclear: reinicio de la meiosis
Inhibidor dela meiosis
Inhibidor dela meiosis
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Evolucin de los niveles de MPF y MAP-quinasa.
MPF
MAP-Kinasa
Vesculagerminal
Ruptura de lavescula germinal
Metafase I Metafase II1erCuerpo
polar
FertilizacinOvulacin
Pico pre-ovulatoriode LH
Remocin
del ovocitodel folculo
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Fertilizacin in vitro
Antes de lacentrifugacin
Despus de lacentrifugacin
Coincubacinde ovocitos y
espermatozoides
Semen
45%Percoll
90%Percoll
Diluyente
Espermato-zoides nomotiles
Espermato-zoidesmotiles
Gradiente de Percoll
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Fertilizacin descondensacin de la cromatina
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Fertilizacin, descondensacin de la cromatinay formacin de proncleos
1erCP 1erCP 1erCP
2do CP2do CP
Proncleos
Segregacin decromosomas homlogos
Descondensacin dela cabeza del espermatozoide
Formacin deproncleos y singamia.
Proncleos
Espermatozoidedescondensndose
en el citoplasma
1erCP
Espermatozoide que no
penetr la zona pelcida
1ery 2do CP
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Los ovocitos fertilizados se cultivan in vitro por 8 das
Estadiopronuclear Embrin de2 clulas Embrin de4 - 8 clulas
Mrula Blastocistoexpandido
Blastocistoprotrudo
Desarrollo de embriones in vitro
Sistemas
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Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
Sistemaspara el
cultivo deembrionesin vitro
Co-cultivo:relacionado a altos ndices de anormalidades
. al nacimiento (mayor tamao, distocia, malformaciones).- Concentracin de O2: 20%
- Medio de cultivo: TCM-199 o Menezos B2 + suero fetal. bovino (SFB)
- Lneas celulares: Vero; BRL
- Cultivos primarios: clulas de la granulosa; clulas. oviductales
Medios Definidos: mayores tasas de desarrollo, menor. mortalidad perinatal y porcentaje de malformaciones.. Mayor reproducibilidad.
- Concentracin de O2: 5%
- Medio de cultivo: SOF (Synthetic Oviductal Fluid) .. + aminocidos + seroalbmina bovina (BSA)
Los embriones
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Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
Los embrionesproducidos
in vitroson menosviables que
los producidosin vivo
Caractersticas de los embriones producidosin vitro:
- Menor viabilidad
- Mayor sensibilidad al enfriamiento y criopreservacin
- Mayor cantidad de lpidos
- Uniones intercelulares anormales
- Menor nmero de clulas- Menor proporcin de clulas en el macizo celular interno
- Mayor incidencia de anormalidades cromosmicas
- Menor tasa de preez despus de la transferencia
- Mayores prdidas fetales durante la gestacin
Puncin folicular (Ovum Pick Up; OPU)
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Puncin folicular (Ovum Pick-Up; OPU)
Obtencin de ovocitos a partir de animales vivos
Dispositivo de OPU
Pared vaginalPared rectal
Ovario
Cervix
Fijacindel ovario
Aguja
Dispositivo de OPU
Transductor
Tubo de acero
Tubo internode acero delsistema degua
Aguja 19-G
Conectorde acero
Tubo desilicona Tubo de
acero
Mango
EcgrafoBombade vaco
Transductor
Adaptado de: Bols et al., Theriogenology, 1995.
Aplicaciones I ti i b i
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Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
Aplicacionesde la
produccinde embrionesin vitro
Investigacin bsica:
- Produccin de embriones en diferentes estadios de
. desarrollo a bajo costo a partir de ovarios de animales
. sacrificados para consumo
Aplicaciones comerciales:
- Produccin de mayor nmero de embriones- Menor intervalo generacional por uso de animales. prepberes (OPU)
- Obtencin de embriones de vacas preadas (OPU)
- Obtencin de embriones de vacas que no pueden ser. superovuladas y/o con problemas reproductivos (OPU)
- Obtencin de embriones de animales muertos
Base para el desarrollo y/o aplicacin. de otras tcnicas:
- Clonacin
- Produccin de animales transgnicos
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Micromanipulacin
Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
Produccin de mellizos por microciruga
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Produccin de mellizos por microciruga
Divisin deuna mrula
fuera de lazonapelcida.
Apertura dela zonapelcidapara extraer
al embrin.
Hemi-embrionesdespus dela divisin.
Unidad de micromanipulacin
Mellizos idnticos producidos pormicrocirugaTomado de: Palma, Biotecnologa de laReproduccin, INTA (Argentina), 2001.
Tomado de: Palma et al., Rev. Arg. Med. Vet.,1991.
Biopsia y sexado
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Biopsia y sexado
PCR
BlastmeroBlastmero
Inyeccin intracitoplasmtica de espermatozoide
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y p p(Intracitoplasmic Sperm Injection; ICSI).
Ovocito maduro(metafase II)
Micropipeta
Inyeccin pronuclear
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Inyeccin pronuclear
Micropipeta
Ovocito fecundado
Proncleo
Transplante nuclear
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Transplante nuclear
Enucleacin
Clula donante Transplante nuclear
Ovocito en MII
Produccin de quimeras por agregacin
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de clulas a un blastocisto
Micropipeta
Blastocisto
Clulas inyectadas
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Criopreservacin
Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
Tasas de enfriamiento para diferentessistemas de criopreservacin
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sistemas de criopreservacin
-30
-7
25
-19615 25 90
Tempe
ratura(oC)
Tiempo (minutos)
Estabilizacin
Seeding
0,3 0,6 oC/min
Vitrificacin
Congelamiento gradual
2.500 20.000 oC/min
Adaptado de: Palma, Biotecnologa de la Reproduccin, INTA (Argentina), 2001.
Caractersticas de los mtodos de criopreservacin
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Congelamiento Gradual
- Formacin de cristales de hielo
- Baja concentracin de crioprotectores: mayor
. probabilidad de dao por enfriamiento- Alto costo: equipo para el descenso controlado. de la temperatura
Vitrificacin- No hay formacin de cristales de hielo
- Alta concentracin de crioprotector: mayor. probabilidad de dao osmtico y por toxicidad
- Bajo costo: enfriamiento directo en N2 lquido
Refrigeracin
- Enfriamiento a 4 oC por 24 a 72 h
Equipo para enfriamiento controlado
Termo de nitrgeno lquido
Descongelamiento: mtodo de transferencia directa
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g
Crioprotectores permeables:
- Glicerol- Dimetilsulfxido (DMSO)- Propilenglicol- Etilenglicol
Crioprotectores impermeables:- Sacarosa- Trealosa- Glucosa- Rafinosa
Solucin extractora delcrioprotectorEmbrin en solucincon crioprotectoresSolucin extractora delcrioprotector
AireAireTapn algodn Sellado
Solucinextractora delcrioprotector
Embrin ensolucin con
crioprotectores
Tapn algodn
Solucin extractora delcrioprotectorEmbrin en solucincon crioprotectoresSolucin extractora delcrioprotector
AireAireTapn algodn Sellado
Solucinextractora delcrioprotector
Embrin ensolucin con
crioprotectores
Tapn algodn
Solucin extractora delcrioprotectorEmbrin en solucincon crioprotectoresSolucin extractora delcrioprotector
AireAireTapn algodn Sellado
Solucinextractora delcrioprotector
Embrin ensolucin con
crioprotectores
Tapn algodn
Solucinextractora delcrioprotector
Embrin ensolucin con
crioprotectores
Tapn algodn
Embriones bovinos transferidos en el ao 2002
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Embriones bovinos transferidos en el ao 2002
Embriones producidos in vitroEmbriones producidos in vivo
66.951
42
5.952
13.859
46.630
464
4
Frescos
16.378
52
5.191
8.968
2.040
30
97
Congelados
538.312
32.945(6,4%)
90.371(16,8%)
92.412(17,2%)
119.118
(22,2%)
189.124(34,7%)
14.342(2,7%)
Total
83.329270.572(52%)
267.740(48%)
Total
9415.31417.631Oceana
11.14348.61841.753Europa
22.82753.03739.375Asia
48.67045.16673.952Amrica del
Sur
49499.65289.472Amrica del
Norte
1018.7855.557Africa
TotalCongeladosFrescosContinentes
Adaptado de: Data Retrieval Committee Annual Report, IETS, 2003.
Conclusiones:li i
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Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
aplicaciones
biotecnolgicasa la reproduccinde animales
Inseminacin artificial y congelacin de semen
- Control de enfermedades de transmisin sexual- Uso intensivo de un macho de alto valor gentico
- Aumento de la eficiencia de estimacin del valor gentico. (ensayosde progenie)
Sincronizacin e induccin de la ovulacin- Aumento de la eficiencia de la produccin de terneros
- Aumento de la eficiencia del manejo productivo y reproductivo
Superovulacin, transferencia y criopreservacin de
. embriones- Uso intensivo de hembras de alto valor gentico
- Rpida difusin de gentica superior: transporte y. comercializacin alrededor del mundo a bajo costo
- Sanidad Animal: importacin de embriones libres de patgenos
- Recuperacin mas eficaz de individuos exticos y razas en. peligro de extincin
- Conservacin in vitro por tiempo indefinido de una amplia. variedad de especiesmamferas
Conclusiones:aplicaciones
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Sexado de espermatozoides y embriones- Produccin de descendencia del sexo deseado
Produccin in vitro de embriones
- Uso mas intensivo de hembras de alto valor gentico- Utilizacin de hembras que no pueden ser superovuladas
- Produccin de embriones con ovarios de matadero
Micromanipulacin- Produccin de mellizos idnticos para investigacin o aumentar. la eficiencia de los programas de transferencia de embriones
- Clonacin por transferencia nuclear, inyeccin pronuclear o. produccin de quimeras para generar organismos transgnicos
- Inyeccin intracitoplasmtica de espermatozoides en especies. en las que no es factible la fertilizacin in vitroAgrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
aplicaciones
biotecnolgicasa la reproduccinde animales
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Biotecnologa aplicada a la reproduccin de porcinos
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Inseminacin artificial- IA: Inseminacin artificial convencional en el cervix (3x109 espermatozoides)
-IIU: Inseminacin intrauterina en el cuerpo del tero
- IIUP: Inseminacin intrauterina profunda a 2/3 de la distancia entre el cervix
. y la unin tero-tubal (UUT) (50x106 esperm.)
g p p p
Cuerno uterinoCuerpo del tero
25 cm dela UUT
Ovario
18-20 cm del cervix
Canal cervical
13-15 cm
Unintero-tubal(UUT)
3. IIUP2. IIU
1. IA
Adaptado de: Belstra, Annual Swine Report, 2002.
Tractoreproductivo
de unacerda
Instrumentalparainseminacinintrauterina
Biotecnologa aplicada a la reproduccin de porcinos
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Control hormonal de estro y ovulacin
- Una sola inseminacin por hembra- Inseminacin a tiempo fijo- Disponibles: PG600 (Intervet ,Inc.)- No aprobados: Progestagenos, GnRH, eCG, hCG
Transferencia de embriones:- Quirrgico- Endoscopa- No quirrgico: trasncervical
Colecta de embriones: quirrgica- Por ciruga o posterior al sacrificio
1765.008264Total
80--------USA
852.098105Europa
1250530Corea432.405129Canada
Hembrasrecipientes
Embrionestransferibles
Lavajes Pases
Adaptado de: Data Retrieval Committee Annual Report, IETS, 2003.
Transferencias de embriones en cerdos en 2002
Inseminacion artificial
Deteccin de celo
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Sistemas de produccin de. embriones in vitro
- Uso comercial: aumento del progreso
. gentico, transporte del material gentico. a bajo costo y con bajo riesgo sanitario.
- Investigacin bsica.
- Investigacin con propsitos biomdicos:. xenotransplante de tejidos/rganos,
. transgnicos.
Problemas del sistema:
- Formacin de proncleo masculino.
- Poliespermia.
Origen de los ovocitos
- Ovarios
- Tamao de los folculos
Maduracin in vitro:
- Maduracin nuclear: FSH, LH
- Maduracin citoplasmtica: EGF, clulas del
. cmulus, cistena.
Fertilizacin in vitro:
- Variabilidad del semen: fresco, criopreservado
- Contenido de glutatin.
- Factores para reducir poliespermia.
- Formulacin de medio de FIV (TALP, mTBM)
Cultivo in vitro:
- Modified Whittens medium
- North Carolina State University 23 medium
- Iowa State University medium
- Beltsvile Embryo Culture Medium 3
g
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Criopreservacin de embriones- Alta sensibilidad a la hipotermia (15oC) debido al alto contenido lipdico
- Vitrificacin: open pulled straw; OPS
Microscopaconfocal de unembrin porcinodespus de lacriopreservacin
para examinar eldao en elcitoesqueleto
Biotecnologa aplicada a la reproduccin de equinos
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Transferencia de embriones (TE)- Pases lderes: Estados Unidos, Argentina y Brasil (Australia; Canad; Italia;. Alemania y Francia utilizan la TE en menor medida)
- Limitante para la difusin de la TE: Asociaciones de Criadores
- Recoleccin de embriones de yeguas que ovulan espontneamente: 0,5-1 embrin. por hembra
- Aplicaciones de la TE: Yeguas viejas con pobre historial reproductivo; yeguas en. competencia (carrera, polo, etc.)
Superovulacin- No existe producto comercial para superovular yeguas: Las hormonas eCG, GnRH y. FSH porcina no son activas. Extracto de pituitaria equina (EPE) aumenta 3-4 veces. la tasa de ovulacin.
- Aplicaciones de la superovulacin: TE, puncin folicular, fertilizacin in vitro, ICSI,. criopreservacin.
Inseminacin artificial
- Semen refrigerado (5 oC por 24-48 h) o congelado (gran variabilidad individual en. cuanto a tolerancia la congelacin)
g p p q
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Criopreservacin- Refrigeracin y transporte de embriones: se pueden mantener a 5 oC por 24 h. sin perder viabilidad
- Limitantes de la criopreservacin de embriones: cpsula del embrin. (membrana proteica acelular); asociaciones de criadores
- Congelacin y vitrificacin de ovocitos
Macizo celular
interno
Blastocele
Trofoblasto
Cpsula100 m
Blastocisto expandido
100 m
Blastocisto temprano
Blastocele en formacin
Detritos celulares
Zona Pelcida
Biotecnologa aplicada a la reproduccin de equinos
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Adaptado de: Aguilar and Woods,Current Therapy in Large Animal Theriogenology, 1997.
OvarioRectoCervix
Oviducto
Baln
inflableUtero
Vagina
Aire
Filtro
Salidamedio
Vejiga
Entradamedio
Mediode lavaje
30Australia
15NuevaZelanda
23410.725Total
2005.000Estados
Unidos
47Sudfrica
371Europa
1162Canad
203.000Brasil
2.500Argentina
CongeladosFrescosPases
Embriones equinos transferidos en 2002
Adaptado de: Data Retrieval Committee Annual Report,IETS, 2003.
Recoleccin no quirrgica de embriones
Biotecnologa aplicada a la reproduccin de equinos
Biotecnologa aplicada a la reproduccin de equinos
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Produccin in vitro de embriones: fertilizacin in vitro (FIV); inyeccin. intracitoplasmtica de espermatozoide (ICSI)
- Limitantes de la FIV: maduracin del ovocito y capacitacin espermtica
- Disponibilidad de ovarios de matadero para investigacin limitada: informacin limitada
. sobre sistemas de maduracin, fertilizacin y cultivo in vitro
- ICSI es utilizada como alternativa a la FIV: La inyeccin del espermatozoide evita las. deficiencias de los sistemas de FIV
Transferencia de gametas (Gamete Intrafallopian Tube Transfer; GIFT)
- Transferencia de ovocitos y espermatozoides (200.000) al oviducto.
- Aplicaciones de la transferencia de gametas: En casos de semen limitante (semen sexado,. congelado, padrillos con bajo recuento espermtico), como alternativa a la FIV
Transferencia de ovocitos
- Recoleccin de ovocitos: De folculos preovulatorios (madurados in vivo), o durante el diestro. (maduracin in vitro)
- Aplicaciones de la transferencia de ovocitos: Infecciones uterinas persistentes; estudios sobre. maduracin de ovocitos in vitro; como alternativa a la FIV
Biotecnologa aplicada a la reproduccin de ovinos y caprinos
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Inseminacin Artificial
- Mtodo de inseminacin: vaginal, cervical, transcervical, intrauterina
Superovulacin y transferencia de embriones
- Alta variabilidad de la respuesta al tratamiento superovulatorio y de. las tasas de fertilizacin.
- Recoleccin de embriones y transferencia: procedimiento quirrgico
Inseminacin intrauterina
por laparoscopa
Inseminacin transcervical
con endoscopioInseminacin transcervical
Biotecnologa aplicada a la reproduccin de ovinos y caprinos
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17.921
100.496
Embriones
recolectados
9.234
52.433
7.843
21.457
Almacenados
6.7847.004Caprinos
19.21483.453Ovinos
ExportadosEmbriones Transferidos:
Frescos Congelados
Adaptado de: Data Retrieval Committee Annual Report, IETS, 2003.
Produccin de embriones in vitro
- Ovarios de matadero
- Puncin folicular laparoscpica de animales vivos
Criopreservacin
- Congelacin gradual o vitrificacin
- Embriones producidos in vitro son mas sensibles
Embriones de oveja y cabra transferidos en 2002
Biotecnologa aplicada a la reproduccinde camlidos sudamericanos
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Estacionalidad de la actividad
. reproductiva, que es mas marcada en los. camlidos silvestres (vicua y guanaco)
Ovulacin inducida: 22 a 46 h despus de. la cpula
Alta mortalidad embrionaria
2.811.6123,776.793165.482602.907Total
2.510.912989.593100.0001.600Per
------------53Paraguay
1009.687482----Ecuador
----200--------Colombia
27.58570.36330.00025.000Chile324.3362.022.56912.00054Bolivia
400135.00023.000578.700Argentina
AlpacaLlamaVicuaGuanacoPas
Poblacin de camlidos sudamericanosen los pases andinos (nmero estimado)
Tomado de: Larocca, Transferencia de embriones y biotecnologa, 2001.
Llama (Lama glama) Alpaca (Lama pacos)
Vicua (Vicugna vicugna) Guanaco (Lama guanicoe)
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Biotecnologaaplicada a la
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Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
Poblacin mundial: 163 millones de cabezas
Produccin importante en regiones pantanosas y anegadizas,. donde es irremplazable
Baja eficiencia de superovulacin y recoleccin de embriones
Desarrollo de sistemas de produccin de embriones in vitro a. partir de ovarios de matadero o de animales vivos a travs de. la puncin folicular
En India 124 embriones fueron recolectados in vivo, 78 fueron
. transferidos frescos y 19 congelados en el 2002. Adems 265. embriones de bfalo estn almacenados
reproduccinde bfalos(Bubalusbubalis)
Biotecnologaaplicada a la
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Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
Existen 2,4 millones de cabezas en 4.500 establecimientos.
Altamente estacionales: La actividad ovulatoria comienza en. otoo, los partos estn sincronizados en el verano.
La produccin in vitro de embriones sera la mejor alternativa. para el uso eficiente del semen recuperado.
En 2002, se colectaron ms de 1.000 embriones; cerca de. 800 fueron transferidos. Canad report preeces de
. embriones producidos in vitro.
reproduccinde ciervos(Cervuselaphus)
Conclusiones:aplicaciones Inseminacin artificial y congelacin de semen
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Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
biotecnolgicasa la reproduccinde animales
y g
- Control de enfermedades de transmisin sexual- Uso intensivo de un macho de alto valor gentico
- Aumento de la eficiencia de estimacin del valor gentico. (ensayosde progenie)
Sincronizacin e induccin de la ovulacin- Aumento de la eficiencia de la produccin de terneros
- Aumento de la eficiencia del manejo productivo y reproductivo
Superovulacin, transferencia y criopreservacin de
. embriones- Uso intensivo de hembras de alto valor gentico
- Rpida difusin de gentica superior: transporte y. comercializacin alrededor del mundo a bajo costo
- Sanidad Animal: importacin de embriones libres de patgenos
- Recuperacin mas eficaz de individuos exticos y razas en. peligro de extincin
- Conservacin in vitro por tiempo indefinido de una amplia. variedad de especiesmamferas
Conclusiones:aplicaciones
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Sexado de espermatozoides y embriones- Produccin de descendencia del sexo deseado
Produccin in vitro de embriones
- Uso mas intensivo de hembras de alto valor gentico- Utilizacin de hembras que no pueden ser superovuladas
- Produccin de embriones con ovarios de matadero
Micromanipulacin
- Produccin de mellizos idnticos para investigacin o aumentar. la eficiencia de los programas de transferencia de embriones
- Clonacin por transferencia nuclear, inyeccin pronuclear o. produccin de quimeras para generar organismos transgnicos
- Inyeccin intracitoplasmtica de espermatozoides en especies. en las que no es factible la fertilizacin in vitroAgrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
biotecnolgicasa la reproduccinde animales
Referencias 1. Palma, G.A. Biotecnologa de la Reproduccin. InstitutoNacional de Tecnologa Agropecuaria (INTA, Argentina), 2001.
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Agrobiotecnologa
Biotecnologaen reproduccinanimal
2. Gordon, I. Controlled reproduction in cattle and buffaloes.Centre for Agriculture and Biosciences International (CABI), 1996.
3. Karow, A.M. and Critser, J.K. Reproductive tissue banking.Academic Press, 1997.
4. Stringfellow, D.A. and Seidel, S.M. Manual of the InternationalEmbryo Transfer Society, IETS, 1998.
5. Larocca, C. Transferencia de embriones y biotecnologa rea
de Biotecnologa de la Reproduccin Animal, Facultad deVeterinaria, Universidad de la Repblica, Montevideo, RepblicaOriental del Uruguay. Libro electrnico, 2001.