Técnicas de manipulação cromossomica

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1 Técnicas de manipulação cromossomica

2 Introdução Genética Contribuição Aquacultura Moderna Utilização de técnicas usadas em biotecnologia e engenharia genética Facilmente aplicadas nos peixes: Geralmente, apresentam fecundação externa, o que favorece em muito o manuseio dos gâmetas.

3 Alterações numéricas: Haploidia (n): Um só cromossoma para cada par de homólogos Diploidia (2n): Dois cromossomas para cada par de homólogos Poliploidia (3n, 4n ): Tres, quatro ou mais cromossomas para cada par de homólogos

4 Técnicas de obtenção de indivíduos haploides: Destruição do material genético proveniente de um dos progenitores - fertilização de óvulos por espermatozóides à qual tenha sido retirado o material genético por raios x, raios gama, químicos ou radiação UV; - destruição do material genético dos óvulos com raios x ou raios gama e posterior fertilização com espermatozóide normal.

5 Técnicas de obtenção de indivíduos haploides: A destruição do material genético traz maturamente uma baixa taxa de sobrevivência e os que sobrevivem normalmente é por pouco tempo. Isto deve-se ao facto de possuírem um único conjunto cromossómico, qualquer um dos genes com expressão negativa (por exemplo doença) ira manifestar-se.

6 Produção de indivíduos triploides: Produção de triploides Manipulação + familiar em aquacultura Vantagens? Indivíduos com um maior crescimento: - Células de maior tamanho; - Núcleo com + alelos para o crescimento; Esterilidade - Não desviando a energia necessária ao crescimento.

7 Tecnologias usadas: Choques térmicos São aplicados aos ovos logo após a fertilização (após cerca de 5-10 minutos). Choque precoce Actua na meiose Bloqueando a eliminação do segundo percúsculo polar do ovócito. Choques hiperbáricos São aplicados aos ovos após minutos da fertilização. Choque tardio Actua no início da mitose Impede a 1ª clivagem do zigoto quando este se vai tornar num embrião com 2 células.

8 Choques térmicos + utilizados Operacionalmente mais fáceis de aplicar; Maior segurança para os operadores; Possibilita trabalhar com maior volume de ovos; Mais baratos O tipo, a intensidade e duração do tratamento térmico são específicos para cada espécie; Geralmente, as temperaturas que produzem os melhores resultados estão próximas do limite letal para a espécie.

9 Técnicas para verificar o sucesso das manipulações cromossomicas: Contar o número de cromossomas; Medir o tamanho do núcleo dos eritrócitos ( esfregaço de sangue + coloração com Giemsa); Medição do volume nuclear do eritrócito ( Aparelho Coulter Counter Channelyzer caro, bastante eficiente e rápido); Determinação do conteúdo de DNA no núcleo dos eritrócitos por citofotometria de fluxo; Coloração com nitrato de prata + esfregaço de sangue contagem do máximo de nucléolos existentes nos núcleos dos eritrócitos; Electroforese.

10 Outras técnicas de obtenção de indivíduos triploides: Cruzamento de um individuo tetraploide com um diploide - 2 conjuntos cromossomicos vindo do individuo tetraploide e um vindo do diploide; Formação de triploides naturais (triploides híbridos) - Cruzamento interespecifico EX: carpa capim e carpa cabeça grande

11 Carpa capim ( Ctenopharyngodon idella) Origem chinesa; Grande potencial reprodutivo; Vegetariana; Altamente migratória; Resistentes a condições de baixa qualidade da água. Introduzida em vários países Alto valor como fonte de alimento; Alto potencial no controle de plantas aquáticas indesejáveis. Pode deixar lagoas estáticas, reproduzindo-se e prejudicando espécies nativas Solução Cultivo de indivíduos triploides (são estéreis)

12 Desvantagens dos indivíduos triploides Apresentam uma taxa de sobrevivência menor (entre 40% e 95%) do que a dos diploides nas estapas iniciais de desenvolvimento. Possíveis causas: Efeito dos choques termicos nas proteinas fibrilares e citoesqueleto celular; Consaguinidade parcial, devido ao facto, de os triploides apresentarem 2 genomas femininos; Efeito da própria triploidia, em especial o tamanho das células.

13 Técnicas de obtenção de indivíduos tetraploides: Podem ser produzidos por choque hiperbárico tardio - bloqueio da primeira divisão mitótica de um zigoto diplóide;

14 Produção de Populações Monossexuais Para que estes métodos sejam efectivos : os tratamentos devem começar antes do inicio da diferenciação sexual, o estagio das gonadas indiferenciadas é o período crítico (as células germinativas respondem aos indutores exógenos da diferenciação sexual tão bem quanto aos endógenos) Nota: os tratamentos não deverão ocorrer necessariamente durante todo período de diferenciação sexual, mas sim durante o período de maior sensibilidade de cada espécie ao tratamento. O período de diferenciação sexual varia de espécie para espécie.

15 Técnicas de produção de Populações monossexuais: Método Directos - utilização de hormonas directamente em larvas dos peixes Métodos Indirectos - metodologia que pode trabalhar tanto com os ovos fecundados, como com larvas ou com adultos geneticamente modificados.

16 Métodos directos: Incorporação do agente alterador de sexo à Ração As larvas são alimentadas com ração aditivada com a hormona, num determinado período onde ainda não houve diferenciação sexual

17 Banhos de imersão: Consiste em mergulhar as larvas que ainda não são sofreram diferenciação sexual numa solução com hormonas onde ficaram durante um intervalo de tempo, intervalo este que que será de horas e que varia de espécie para espécie. Tanque Larvar com água normal Tanque com água mais a hormona responsável pela mudança sexual pretendida São colocadas num tanque de Larvas revertidas com água normal

18 Naturais Sintéticas Hormonas Sexuais podem ser: Masculinização 17 metiltestosterona 1 dehidrosterona Metiltestosterona Mibolerona Efeminização 17 b estradiol Sintéticos de etinilestradiol Dietilbestrol Tabela 1: Exemplo Hormonas sintéticas, cada hormona tem uma determinada dosagem para cada espécie

19 Métodos indirectos: 1. Os factores Ambientais são: Temperatura Salinidade ph Fotoperíodo Densidade Pressão NOTA: manipulação ambiental é um método que poderá ser utilizado tanto em larvas de peixes como em ovos fecundados. Onde a variação de um deste factores só ou em combinação influencia o fenótipo do peixe durante a fase de diferenciação sexual

20 2.Hibridação- método que se baseia entre o cruzamento de machos homogaméticos de uma espécie, resultando descendencias totalmente masculinas ex: supermachos em tilápias 3. Triploidia

21 Em Tilapicultura a produção de fêmeas não é desejada, mas contudo esta técnica tem sido desenvolvida na tilapicultura com a finalização de machos genéticos, para a posterior produção de machos (YY) conhecidos por "supermachos" em programas de cruzamento. Estes machos são cruzados com fêmeas normais produzem teoricamente descendências 100% masculinas Quando ocorre a sobrevivência dos androgenéticos até o período da primeira maturação sexual, eles são utilizados para a produção de supermachos (YY) nas espécies cujos sistemas de determinação do sexo sejam do tipo XX/XY. Neste caso, os machos são heterogaméticos fazendo com que metade dos androgenéticos produzidos seja supermachos

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