Aplicaciones de la genómica en Pesca y Acuicultura




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fecha de publicación26.01.2016
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Aplicaciones de la genómica en Pesca y Acuicultura
Transgénesis en peces.
el salmón transgénico, a punto de recibir luz verde para su comercialización

Salmón AquAdvantage® (AAS) desarrollado por la empresa AquaBounty Technologies (al fondo) comparado con un ejemplar silvestre de la misma edad (al frente). Este salmón tiene un gen del salmón Chinook, el cual le proporciona el potencial para crecer al tamaño comercial en la mitad del tiempo que el salmón convencional. En todos los demás aspectos, este salmón es idéntico al salmón del Atlántico silvestre. Tomado de la página www.aquabounty.com/PressRoom/#13.

La ingeniería genética es la transformación de los genomas por la inserción de material conteniendo genes, y está basada en la tecnología del DNA recombinante. El DNA recombinante es una molécula de DNA creado artificialmente. Los organismos que tienen genes extraños insertados en su genoma son llamados transgénicos o bien organismos genéticamente modificados (OGM). Los genes introducidos se denominan transgenes (genes transferidos).
A partir de 1985, cuando se reportó la producción del primer pez transgénico con el gen de la hormona del crecimiento humano, se aceleró la investigación y producción de transgénicos de interés comercial como la trucha arcoíris, la carpa común, la tilapia y el salmón del atlántico, donde este último representa el mayor avance logrado hasta ahora.
El procedimiento básico para la producción de peces transgénicos implica diferentes etapas: diseñar y sintetizar el DNA recombinante especifico; el siguiente paso es introducir la construcción de DNA en el receptor, lo que implica el uso de diversas técnicas como la microinyección de embriones tempranos, o la electroporación de huevos fertilizados; en la tercera etapa se debe realizar la identificación de los individuos transgénicos y la determinación de la expresión del transgene; finalmente se lleva a cabo el estudio de la herencia del nuevo rasgo y el desarrollo de una línea estable del pez transgénico, etapa que requiere examinar muchas generaciones de éste y toma por lo tanto mucho tiempo.
Se han realizado construcciones con varios genes de interés en diferentes especies de peces, donde los primeros experimentos fueron realizados usando genes estructurales y promotores de mamíferos, pero después se decantó por el uso de transgenes sólo de origen piscícola (all-fish DNA constructs). Entre los más relevantes se pueden citar a los genes de la hormona de crecimiento (HC) para mejorar los índices de crecimiento, genes y/o sus promotores de proteínas anticongelantes (PAC) para incrementar la tolerancia al frio, genes de lisozima para aumentar la resistencia a las enfermedades, y genes de hormonas prolactinas que intervienen en la incubación, regulación osmótica y el metabolismo en general.
El resultado más impresionante obtenido por transgénesis en peces ha sido el aumento del índice de crecimiento a través de la inserción de genes de la hormona de crecimiento bajo el control de promotores de proteínas anticongelantes. Se han producido transgénicos de varias especies, incluyendo al pez medaka, el pez cebra y la locha, y actualmente se está trabajando en el desarrollo de transgénicos de especies de interés comercial como el salmón del atlántico, la tilapia y la carpa común (Tabla 2) donde se han logrado aumentos en el índice de crecimiento del 10-80% en general; las variaciones en los resultados observados se han atribuido a las diferencias en el tipo de construcción utilizado, la especie receptora, la posición cromosomal y el número de copias del transgene insertadas.
Tabla 2. Ejemplos de peces transgénicos desarrollados.

Especie

transgenes

Resultado

Salmón del atlántico

PAC

HC salmón + PAC

Tolerancia la frío

Aumento del índice de crecimiento

Salmón Coho

HC salmón + PAC

Aumento del índice de crecimiento

Salmón real

PAC

HC salmón

Tolerancia la frío

Aumento del índice de crecimiento

Tilapia

PAC

HC salmón, HC tilapia

Tolerancia la frío

Aumento del índice de crecimiento

Carpa común

HC salmón

Aumento del índice de crecimiento

Trucha arcoíris

PAC

HC salmón

Aumento del índice de crecimiento

Locha de fango

HC locha + promotores locha

Aumento del índice de crecimiento


También se han logrado mejoras en la resistencia al frío, donde el objetivo principal fue producir un salmón que pudiera ser críado en condiciones árticas para expandir sus zonas de cultivo. Se han probaron genes de proteínas anticongelantes (PAC) de diferentes especies, pero los niveles de expresión obtenidos fueron insuficientes para lograr un incremento en la tolerancia al frio. Sin embargo estos estudios permitieron, al utilizar las regiones promotoras de la PAC de la babosa oceánica americana en combinación con el gen de la HC del salmón real, obtener un salmón transgénico que produce la hormona del crecimiento durante todo el año y no sólo en los meses de verano (esta hormona se activa con la luz, de forma que en el salmón normal sólo se produce durante los meses soleados).

Otra de las importantes aplicaciones de la transgénesis es la obtención de peces con una mayor resistencia a enfermedades. La inserción de una construcción con el péptido lítico de la cecropina B en bagre de canal permitió la obtención de una mayor resistencia ante infección bacterianas por Edwardsiella ictaluri, donde la supervivencia fue del doble en los bagres transgénicos, en tanto que contra Flavobacterium columnare sólo sobrevivieron los bagres transgénicos. Por otro lado, con el pez medaka utilizando la misma construcción de transgenes pero desafiados Pseudomonas fluorescens y con Vibrio anguillarum, sólo murieron el 10% y del 10-30% de los peces transgénicos respectivamente, comparado con la mortalidad del 40% en los controles en ambos casos. También se han obtenido resultados alentadores usando construcciones con preprocecropina B y cecropina P1 en este mismo pez.

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