Universidade Federal da BahiaInstituto de Ciências da Saúde

Classificação dos Animais de

Laboratório quanto ao Status

Genético

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Introdução

• Classificação em dois grandes grupos:

• não-consanguíneos (outbred) ou heterogênicos

• Consangüíneos (inbred) (congênicos ou isogênicos)

• Híbridos

• Mutantes / Congênicos / Coisogênicos

• Transgênicos.

Animais não-consangüíneos ou Outbred

• Constituição genética com alta heterozigose (<99%),

• Grande diversidade genética (vários alelos) numa mesma colônia

ANIMAIS CONSANGÜÍNEOS OU INBRED

• Produto de 20 gerações consecutivas do acasalamento entre irmãos, ou pais e filhos

• Índice de homozigose de > 99% (Animais quase que idênticos)

• Redução das divergências genéticas

• Conjunto único de características que constitui cada linhagem

• Século XX - estudos de herança de cor em camundongos, realizados por Clarence C. Little

• Linhagem DBA

• Surgimento de inúmeras linhagens – herdabilidade do câncer e associação com genes

Sistemas de acasalamento

• Preservação ou controle das características genéticas

• Controle da média de frequência de genes

• Conceitos:

• inbreeding - subdividirá essa população em subpopulações, reduzindo a variação genética

• outbreeding - (acasalamento entre diversas populações) aumento da variação genética

• Combinação da consanguinidade com sistemas de seleção

• Acasalamentos ao acaso e consanguíneos

Acasalamento ao acaso• Chance acasalamento - macho / fêmea, igual para todos os animais

• Lei de Hardy-Weinberg

• Grandes populações – preservação dos genes e as suas freqüências ao longo das gerações

• Desde que não ocorram seleção ou mutações

• Populações finitas - perda de alelos e fixação de outros

• homozigose.

• Número de unidades produtivas - velocidade de instalação da homozigose

• Mutação ou variações ambientais resultam em variação gênica e de freqüências.

Acasalamento consanguíneo

• Acasalamento de irmãos da mesma ninhada - manutenção das características da linhagem consanguínea

• Colônia cresce até o máximo de 20 casais

• Grande número de reprodutores significaria maior chance de fixação de mutações

• Reposição de casais quando ocorre descarte zootécnico ou morte

• Após o estabelecimento de uma linhagem consanguínea, reprodutores devem ser acasalados indefinidamente, entre irmãos ou pais e filhos

Híbridos• Geração F1 do cruzamento entre duas linhagens consanguíneas

• Animais são geneticamente homogêneos

• Heterozigotos para aqueles pares de genes em que as linhagens parentais diferem entre si!!!

• Respostas uniformes quanto às das linhagens consanguíneas

• Animais vigorosos, crescem mais rápido e sobrevivem mais tempo

• Além disso, tais animais aceitam transplantes de tecidos de ambas as linhagens parentais.

• Linhagens inbred recombinantes - derivados do acasalamento ao acaso dos híbridos;

• Continuamente acasalados entre irmãos por 20 gerações

Mutantes• Linhagens inbred podem se manter

indefinidamente

• Mutações naturais ocorrem espontaneamente

• Produção de uma nova linhagem consanguínea

• Animais congênicos e coisogênicos

• Isso pode ser feito por três sistemas de acasalamento específicos:

• BACKCROSS – se a mutação for dominante

• 1º acasalamento – Híbrido, mutante acasalado com um inbred

• 2º acasalamento - cada cria acasalada com outro inbred parental...

• 3º acasalamento - crias acasalada com outro inbred parental...

CROSS-INTERCROSS

• Para mutações recessivas

• 1º acasalamento – híbrido

• Mutantes acasalados com um animal inbred

• 2º acasalamento - progênie heterozigota é acasalada entre si (Recuperação do mutante em homozigose)

• 3º acasalamento – crias acasaladas com inbredparental....

• 8 a 23 ciclos - índice de homozigose de 99%

CROSS-BACKCROSS-INTERCROSS

• Para mutações recessivas

• 1º acasalamento – híbrido

• Homozigotos recessivos mutantes são acasalados com um animal inbred

• 2º acasalamento - backcrossing

• Produto acasalado com a linhagem inbred parental

• 3º - intercrossing

• Produtos são acasalados entre si - Homozigoto recessivo mutante identificado é acasalado com a linhagem inbredparental

• 4 a 23 ciclos de três acasalamentos - homozigose da nova linhagem até 99%

• A – Backcrossing

• B – Cross-Intercrossing

• A + B = Cross-backcross-intercrossing

Animais transgênicos

• Animais que carregam incorporado, em seu genoma, um segmento de DNA de outra espécie.

CAMUNDONGOS SUÍÇOS

• Oginaram-se a nos USA partir de uma colônia de nove camundongos trazidos para Lausanne, Suíça, em 1926

• Consistem em um grupo de animais poligâmicos com duração do estro de 4-5 dias e gestação de 19 a 20 dias com prole variando entre 10 e 12 filhotes com aproximadamente 1,5g de peso cada animal

• É utilizado há décadas em pesquisas biomédicas. Apresenta excelente desempenho reprodutivo, com alta fertilidade, prolificidade e produtividade.

• Cor: albino.• Peso médio ao desmame (21 dias de idade): 13 g.• Peso médio do adulto jovem (6 semanas): macho: 30 g; fêmea: 25 g.• Peso médio do adulto (8 semanas): macho: 40 g; fêmea: 30 g.• Ensaios de toxicidade de drogas

CAMUNDONGOS BALB/c

• A linhagem de camundongos albinos Balb/c foi originalmente produzida em 1923 por MacDowell (MacDowell, 1927; Bailey DW, 1978).

• Classificados com inbred, esses animais são albinos e dotados de genótipo A/A Tyrp1b/Tyrp1b Tyrc/Tyrc

• Apesar de estar entre as linhagens mais amplamente utilizadas em diversas áreas de pesquisa, esses animais são particularmente utilizados na produção de anticorpos monoclonais

• Os animais Balb/c são sociáveis, podendo ser mantidos em grupos no interior de gaiolas. Possuem baixa atividade em campo aberto, boa performance de acasalamento, quando comparado com outras linhagens animais

• Desenvolvem com certa facilidade alguns tipos de câncer ao longo da vida, incluindo neoplasias reticulares, tumores primários de pulmão e tumores renais.

CAMUNDONGOS C57Bl/6

• Os camundongos C57Bl/6 foram originalmente obtidos por Clarence Little em 1921, como parte de seu trabalho de produção de linhagens inbred

• Apresentam aparência preta e genótipo a/a. É uma das linhagens mais amplamente utilizadas e a primeira a ter seu genoma sequenciado

• São empregados como modelo in vivo no estudo de diversas áreas, tais como biologia cardiovascular, biologia do desenvolvimento, diabetes e obesidade.

• São animais sociáveis, o que possibilita sua manutenção em grupos no interior de gaiolas.

• São portadores de longa vida, com uma longevidade media de 561 dias para fêmeas e 539 dias para machos, e apresentam boa performance reprodutiva, com ninhada média de 6-8 crias e desmame por volta do vigésimo dia pós-nascimento

• Apesar de refratários à maioria dos tumores, os animais C57Bl/6 são o hospedeiro recomendado para alguns tumores implantáveis.

RATOS WISTAR

• Os ratos Wistar são uma linhagem albina da espécie Rattus norvegicus, desenvolvida no Instituto Wistar na Filadélfia. Esta linhagem foi a primeira a ser utilizada como organismo-modelo numa época em que pesquisadores utilizavam primariamente camundongos da espécie Mus musculus.

• São caracterizados pelas orelhas alongadas, cabeça grande e comprimento da cauda sempre menor que o comprimento corporal. A gestação dura de 20 a 22 dias e o desmame ocorre com 17 a 19 dias de idade.

• São considerados animais dóceis, de fácil manipulação e têm boa capacidade de aprendizado. Apresentam, em geral, baixa incidência tumoral e a alopécia, algumas vezes temporária.

• Dados fundamentais estabelecidos, principalmente curvas de crescimento do animal, do crânio, do esqueleto e de vários órgãos individualmente.