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Transgenia de peixes: a microinjeção em foco

Transgenia de peixes: a microinjeção em foco

Fernanda Policarpo Tonelli, Ana Rita Araújo, Rodrigo R Resende

v.1, n.1, 2013
DOI: http://dx.doi.org/10.15729/nanocellnews.2013.10.07.001

O ano de 2013 tem sido marcado no mundo, e principalmente nos Estados Unidos, por debates acerca da liberação ou não pela FDA – agência norte-americana que regula a liberação de medicamentos e alimentos nos Estado Unidos, como a ANVISA no Brasil – da comercialização do AquAdvantage Salmon® para consumo por seres humanos. O AquAdvantage Salmon® consiste em um salmão transgênico criado pela empresa de biotecnologia AquaBounty.O peixe em questão possui a capacidade de crescer mais rapidamente do que um salmão comum, podendo atingir o tamanho ideal para venda na metade do tempo requerido. Mas como este peixe foi desenvolvido?O desenvolvimento do salmão do Atlântico (Salmo salar) transgênico se deu com a utilização de genes do salmão Chinook do Pacífico (Oncorhynchus tshawytscha) e da enguia (Zoarces americanus), inseridos no animal por meio de uma técnica conhecida como microinjeção nuclear.

Em 1989 fez-se a injeção de várias cópias de uma molécula de DNA circular (plasmídeo) em núcleos de ovos fertilizados do salmão do Atlântico (Figura 1). Esta molécula de DNA circular continha a região promotora de proteínas anticongelamento de enguia e gene do hormônio de crescimento do salmão do Pacífico.Desta maneira, criou-se um animal que não apresentava uma queda de crescimento como a observada no salmão do Atlântico no inverno, pois no transgênico o gene do hormônio de crescimento continua a ser expresso na estação fria (graças à região promotora de proteínas anticongelamento).Porém, esta geração de transgênico não é tarefa fácil. A microinjeção nuclear apresenta como grande gargalo uma baixa taxa de obtenção de ovos em que as sequências de interesse passam de fato a fazer parte do DNA da célula microinjetada. No salmão em questão, cerca de 2-3% de integração é o que se consegue normalmente com essa técnica. Este fato dificulta então a obtenção de novos animais transgênicos a partir do produzido, pois a cada divisão celular, se não há integração do plasmídeo com o DNA da célula microinjetada, ocorre perda progressiva do material microinjetado à medida que ocorre morte celular (Figura 2).No entanto, todos os peixes transgênicos encontrados atualmente no mercado foram produzidos através desta técnica. Um exemplo são os GloFish® – zebrafish  transgênico fluorescente, peixe com 1 cm de comprimento muito usado como modelo em pesquisas.

Inicialmente estes peixes serviam como indicadores de poluição e, agora, também estão sendo comercializados para fins ornamentais.Com relação ao salmão transgênico, a FDA já sinalizou positivamente, declarando que ele não representa ameaça ambiental significativa para os Estados Unidos, desde que cultivado em tanques fechados. Isto leva a crer que sua liberação para comercialização deva ocorrer em breve.Se assim for, o salmão AquAdvantage® será o primeiro animal geneticamente modificado autorizado para consumo humano.Em nosso laboratório estamos desenvolvendo tilápias transgênicas fluorescentes que serão utilizadas como modelo de desenvolvimento de peixes, como modelo de biorreatores para produção de hormônios e proteínas de interesse econômico e de uso para a saúde humana e, possivelmente, com fins ornamentais. Utilizamos nanomateriais para a produção destes animais com a finalidade de aumentarmos o rendimento de 2-3% para 20-30%. Tais pesquisas são desenvolvidas em colaboração com os professores doutores Luiz Renato França e Samyra Nassif, do Instituto de Ciências Biológicas (ICB/UFMG) e Luiz Orlando Ladeira, do Departamento de Física do Instituto de Ciências Exatas (ICEx/UFMG).

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Figura 1: Geração de salmão transgênico através da microinjeção.

O promotor (fragmento do DNA que sinaliza o momento da expressão gênica) do gene de proteínas anticongelamento de enguia e o gene do hormônio de crescimento do salmão do Pacífico foram inseridos em uma molécula de DNA circular (plasmídeo) e microinjetados nos núcleos de ovos fertilizados de salmão do Atlântico. Dentre estes ovos microinjetados cerca de 2 a 3% integrarão no DNA as sequências de interesse, permitindo a geração de salmões transgênicos com crescimento acelerado.

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Figura 2: A importância de integração de sequência de interesse no DNA da célula alvo para que a sequência passe para futuras gerações.

Após sucessivas rodadas de divisão e morte celular (indicada pelo X vermelho), apenas quando se obtém a integração da sequência de interesse no DNA da célula-alvo, pode-se continuar a obter células que também contenham esta sequência no DNA nas gerações seguintes.

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  • Transgenia de peixes: a microinjeção em foco
  • 4
  1. Camila disse:

    Muito interessante! Parabéns e sucesso aos pesquisadores!

    17/outubro/2013 ás 17:05
  2. Fernanda Tonelli disse:

    Muito obrigada Camila!

    18/outubro/2013 ás 16:24
  3. Flavio disse:

    Inquestionável a clareza com a qual foi exposto. Parabéns.

    19/outubro/2013 ás 00:11
  4. Fernanda Tonelli disse:

    Obrigada Flávio! A cada três semanas haverá uma nova edição do Jornal.

    20/outubro/2013 ás 18:37

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