Production of transgenic goat (Capra hircus) with human Granulocyte Colony Stimulating Factor (hG-CSF) gene in Brazil

In order to produce transgenic goats with hG-CSF, a total of 24 adult Saanen and 48 adult undefined breed goats were used as donors and recipients, respectively. Donors were estrus-synchronized with vaginal sponges and superovulated by a treatment with 200 mg FSH given twice daily in decreasing doses over 3 days starting 48 h before sponge removal. Ovulation was induced by injecting 100µg GnRH 36 h after sponge removal. The recipients also received an estrus synchronization treatment. Donors were mated with fertile Saanen bucks and, approximately 72 h after sponge removal, zygotes were recovered surgically by flushing oviducts. The recovered zygotes were briefly centrifuged to a reliable visualization of the pronuclei. The DNA construct containing hG-CSF gene flanked by goat and bovine alphas1-casein sequences was injected into pronuclei of 129 zygotes. The microinjected embryos (3-6 per female) were transferred to 27 recipients. Ten recipients became pregnant and 12 kids were born. One transgenic male founder was identified in the group of kids. This is the first report of a birth of a transgenic goat in Latin America.

A fim de produzir caprinos transgênicos para o hG-CSF, utilizou-se 24 cabras Saanen adultas e 48 cabras sem raça definida adultas como doadoras e receptoras, respectivamente. As doadoras tiveram o estro sincronizado por esponjas vaginais e foram superovuladas com 200 mg de FSH em doses decrescentes, duas vezes ao dia e iniciando 48 h antes da retirada da esponja. A ovulação foi induzida pela injeção de 100 µg de GnRH às 36 h após a retirada da esponja. As receptoras também receberam um tratamento de sincronização do estro. As doadoras foram cobertas por bodes Saanen férteis e, aproximadamente 72 h após a retirada da esponja, os zigotos foram colhidos cirurgicamente por lavagem dos ovidutos. Os zigotos colhidos foram rapidamente centrifugados para uma melhor visualização dos pró-núcleos. A construção de DNA, contendo o gene do hG-CSF flanqueado pelos genes caprino e bovino da alfas1-caseína, foi injetada em 129 embriões. Os embriões microinjetados (3 a 6 por receptora) foram transferidos para 27 receptoras que responderam ao tratamento. Dez receptoras ficaram gestantes e 12 crias foram produzidas. Um macho transgênico fundador foi identificado no grupo de crias nascidas. Este é o primeiro relato do nascimento de um caprino transgênico na América Latina.

Genes and chromosomes: control of development

Durante a última década houve imenso progresso na pesquisa sobre as bases moleculares da regulação gênica durante o desenvolvimento. Foram identificados grupos de genes funcionando sob controle hierárquico, sistemas de genes conservados ao longo da evolução atuando na transmissão célula a célula de sinais transmembrana e com uma função central na morfogênese foram intensamente estudados e o conceito de redes genômicas regulatórias coordenando a expressão de diversos genes foi introduzido, para citar apenas alguns dos principais avanços. Deve-se notar que os parâmetros tempo e tecido-específicos da expressão gênica são corretamente regulados durante o desenvolvimento apenas no contexto do cromossomo e que são amplamente dependentes da posição do gene no cromossomo ou no núcleo em interfase. Além do mais, a herança epigenética dos estados gênicos através de sucessivas geraçäes celulares foi conduzida exclusivamente ao nível cromossômico em função da memória celular ou cromossômica. A memória ontogenética é uma propriedade inerente do cromossomo e a regulação em cis tem um papel crucial em sua manutenção.

Embryonic hybrid cells: a powerful tool for studying pluripotency and reprogramming of the differentiated cell chromosomes

The properties of embryonic hybrid cells obtained by fusion of embryonic stem (ES) or teratocarcinoma (TC) cells with differentiated cells are reviewed. Usually, ES-somatic or TC-somatic hybrids retain pluripotent capacity at high levels quite comparable or nearly identical with those of the pluripotent partner. When cultured in vitro, ES-somatic- and TC-somatic hybrid cell clones, as a rule, lose the chromosomes derived from the somatic partner; however, in some clones the autosomes from the ES cell partner were also eliminated, i.e. the parental chromosomes segregated bilaterally in the ES-somatic cell hybrids. This opens up ways for searching correlation between the pluripotent status of the hybrid cells and chromosome segregation patterns and therefore for identifying the particular chromosomes involved in the maintenance of pluripotency. Use of selective medium allows to isolate in vitro the clones of ES-somatic hybrid cells in which "the pluripotent" chromosome can be replaced by "the somatic" counterpart carrying the selectable gene. Unlike the TC-somatic cell hybrids, the ES-somatic hybrids with a near-diploid complement of chromosomes are able to contribute to various tissues of chimeric animals after injection into the blastocoel cavity. Analysis of the chimeric animals showed that the "somatic" chromosome undergoes reprogramming during development. The prospects for the identification of the chromosomes that are involved in the maintenance of pluripotency and its cis- and trans-regulation in the hybrid cell genome are discussed. Key words: ES cells, EG cells, hybrid cells, pluripotency, reprogramming

Genetic modification of mammalian genome at chromosome level

The review is concerned with a progress in genetic modification of a mammalian genome in vitro and in vivo at chromosomal level. Recently three new approaches for the chromosome biotechnology have been developed: Using Cre/loxP-system a researcher is able to produce targeted rearrangements of whole chromosomes or their segments or particular genes within the genome, and therefore to modify the set, position and copy number of the endogenous elements of the genome. Mammalian artificial chromosomes (MACs) provide a possibility to introduce into genome relatively large segments of alien chromosome material, either artificially constructed or derived from the genome of different species. Using ES-somatic cell hybrids allows to transfer whole chromosomes or their fragments between different genomes within and between species. Advantages and limitations of these approaches are discussed.