Animals transgènics en recerca i models animals de malalties

L'experimentació animal és essencial per poder interpretar adequadament el genoma humà i per reproduir les malalties que afecten les persones en altres organismes semblants a nosaltres. Entre aquests organismes destaquen els ratolins, un mamífer de petita mida però molt adequat per a la recerca en biomedicina. El genoma del ratolí també ha estat seqüenciat i, majoritàriament, comparteix el nombre de gens existents en el genoma humà, entre 20.000 i 25.000 gens. Addicionalment, tots aquests gens estan molt conservats evolutivament, i són similars als corresponents humans en un 95 %. Per tot això, la recerca sobre els gens del genoma del ratolí, indirectament, és una recerca sobre la funció dels gens humans. Tot allò que aprenem investigant la funció de determinats gens en el ratolí ho podem aplicar al coneixement dels gens homòlegs en humans. Finalment, els ratolins permeten la manipulació del seu genoma mitjançant tècniques de modificació genètica. Són els ratolins que anomenem ratolins transgènics o mutants, que porten nous gens o alteracions específiques en algun dels seus gens. Amb ells podem preparar models animals de moltes malalties que afecten els humans, per augmentar el nostre coneixement d'aquestes malalties i poder desenvolupar noves estratègies terapèutiques.Animal experimentation is essential to allow the adequate interpretation of the human genome and to reproduce the pathologies that affect us, as human beings, in other similar organisms. Among them, mice stand up as a small size mammal that is very suitable for research in biomedicine. The mouse genome has also been sequenced and, mostly, shares with the human genome the number of existing gens, situated between 20.000 and 25.000 genes. Additionally, all these genes have been highly conserved through evolution, thus being 95% similar to the corresponding human versions. For all this, research on genes from the mouse genome, indirectly, is also research on the function of human genes. Everything that we can learn by investigating the function of specific genes in the mouse can be applied to our knowledge on the corresponding homologous genes in humans. Finally, mice also allow the manipulation of their genome through genetic modification techniques. These are known as transgenic or mutant mice, carrying new genes or specif - ic alterations in some of their genes. With them, it is possible to generate animal models of many diseases affecting humans, to increase our knowledge on them and to eventually be able to develop new therapeutic strategies

Animals modificats genèticament: ratolins transgènics i mutants : definició, obtenció i aplicacions en biologia, biomedicina i biotecnologia

Una vegada s'ha aconseguit obtenir la informació genètica del genoma cal interpretar-la. En particular, un dels reptes més importants de la biologia actual és esbrinar quina és la funció de cadascun dels gens que es troben en el genoma. Dins de les tècniques de la genòmica funcional, les que aporten més informació són les de modificació genètica d'animals, les de generació i anàlisi d'animals transgènics i mutants. Amb aquestes estratègies, es pot sobreexpressar un determinat gen o fer-lo treballar en entorns diferents de l'habitual, i deduir- ne quina seria la funció normal a partir del fenotip, de les característiques observables en el model animal transgènic generat. O, millor encara, es pot suprimir específicament la funció d'un gen determinat, en totes les cèl·lules de l'organisme o només en un tipus cel·lular en concret, i analitzar l'efecte d'aquesta mutació en el desenvolupament i la vida adulta de l'animal generat. De qualsevol de les dues maneres, la modificació genètica d'animals ens permet avaluar directament la funció gènica i deduir-ne la rellevància fisiològica dins de l'organisme. A continuació es descriuen les tècniques més habituals de generació d'animals transgènics i mutants i les seves aplicacions en els camps de la biologia, la biomedicina i la biotecnologia.Once it has been possible to obtain the genetic information present in the genome it is necessary to interpret it. In particular, currently, one of the most important challenges of Biology is to find out the function of every single gene located in the genome. Among the techniques known as functional genomics, those bringing more information are the genetic manipulation of animal, the generation and analysis of transgenic and mutant animals. With these strategies, it is possible to over-express a given gene, or trigger its function in places other than the usual, and then to infer which would be its normal function from the observed phenotype, the observed traits in the produced transgenic animal model. Or, even better, it is possible to specifically inactivate the function of a given gene, either in all cells of the body or only within a subset of them, and then to analyse the effects associated with this mutation during development and throughout the adulthood of the generated animal. Either way, the genetic modification of animals allows us the direct assessment of the corresponding gene function and hence, to derive its physiological relevance within the whole organism. What follows, it contains the description of the most common techniques of generating transgenic and mutant animals and their applications in the fields of Biology, Biomedicine and Biotechnology

Aplicaciones del Sistema CRISPR-Cas9 en Enfermedades Raras

Aplicaciones del sistema CRISPR-CAS9 en la investigación y su potencial aplicabilidad clínica en las Enfermedades RarasUniversidad de Málaga. Campus de Excelencia Internacional Andalucía Tech

CRISPR y coronavirus

Those of you who have heard me giving a talk about CRISPR, or have read my book “Editing genes: cut, paste and color. The wonderful CRISPR tools” (NextDoor Publishers, 2019) will already know that one of the phrases I repeat most is: “the imagination is the limit of CRISPR applications”. That is why we should not be surprised that the CRISPR universe also has something to say in the current global health crisis caused by the SARS-CoV-2 coronavirus, which causes COVID-19. In this article I will explain the two main groups of CRISPR applications to DIAGNOSE and to FIGHT the coronavirus.Los que me hayáis escuchado alguna vez impar- tiendo una charla sobre CRISPR, o hayáis leído mi libro «Editando genes: recorta, pega y colorea. Las maravillosas herramientas CRISPR» (NextDoor Pu- blishers, 2019) ya sabréis que una de las frases que más repito yo es: «la imaginación es el límite de las aplicaciones CRISPR». Por eso no nos debería sorprender que el universo CRISPR también tenga algo que decir en la crisis actual sanitaria mundial causada por el coronavirus SARS-CoV-2, causante de la COVID-19. En este artículo explicaré los dos grandes grupos de aplicaciones CRISPR para DIAG- NOSTICAR y para COMBATIR el coronavirus

Células pluripotentes inducidas

Las células troncales pluripotentes inducidas ó iPS (del inglés, indu- ced Pluripotent Stem cells) han revolucionado la biología de las células troncales y sus posibles aplicaciones terapéuticas en medicina regenera- tiva. Los experimentos pioneros de Takahashi y Yamanaka, realizados inicialmente con células de ratón, en 2006, y posteriormente refrendados, un año más tarde, por el mismo laboratorio y otros, de forma independien- te, en células humanas, describieron una tercera vía para obtener células troncales pluripotentes. Hasta ese momento conocíamos esencialmente dos alternativas para obtener células troncales pluripotentes, obtenidas bien fuera a partir de embriones (blastocistos), las denominadas células troncales pluripotentes «embrionarias», bien fuera a partir de células so- máticas, presentes en tejidos de fetos, recién nacidos o adultos, las deno- minadas células troncales pluripotentes «adultas». Los investigadores japoneses demostraron que la adición de un reducido número de genes posibilitaba la transformación, la inducción de células somáticas a célu- las troncales pluripotentes. Por ello, a las células troncales obtenidas por este tercer procedimiento se las denominó pluripotentes «inducidas» o iPS. En este capítulo resumiré las investigaciones publicadas en los tres últimos años en este campo, subrayando los descubrimientos, las innova- ciones científicas y tecnológicas y las continuas variaciones metodológi- cas que se suceden en la literatura a la búsqueda de técnicas de obtención y uso de células pluripotentes inducidas cada vez más eficaces y robus- tas. Finalmente, es importante resaltar la credibilidad y relevancia de estos trabajos, validados y refrendados por múltiples laboratorios de forma independiente en todo el mundo, frente a los recientes casos de frau- de que habían contaminado lamentablemente el campo de investigación de las células troncales pluripotentes humanas

A strategy to study tyrosinase transgenes in mouse melanocytes

BACKGROUND: A number of transgenic mice carrying different deletions in the Locus Control Region (LCR) of the mouse tyrosinase (Tyr) gene have been developed and analysed in our laboratory. We require melanocytes from these mice, to further study, at the cellular level, the effect of these deletions on the expression of the Tyr transgene, without potential interference with or from the endogenous Tyr alleles. It has been previously reported that it is possible to obtain and immortalise melanocyte cell cultures from postnatal mouse skin. RESULTS: Here, we describe the efforts towards obtaining melanocyte cultures from our Tyr transgenic mice. We have bred our Tyr transgenic mice into Tyr (c-32DSD )mutant background, lacking the endogenous Tyr locus. In these conditions, we failed to obtain immortalised melanocytes. We decided to include the inactivation of the Ink4a-Arf locus to promote melanocyte immortalisation. For this purpose, we report the segregation of the Ink4a-Arf null allele from the brown (Tyrp1(b)) mutation in mice. Finally, we found that Ink4a-Arf (+/- )and Ink4a-Arf (-/- )melanocytes had undistinguishable tyrosine hydroxylase activities, although the latter showed reduced cellular pigmentation content. CONCLUSION: The simultaneous presence of precise genomic deletions that include the tyrosinase locus, such as the Tyr (c-32DSD )allele, the Tyr transgene itself and the inactivated Ink4a-Arf locus in Tyrp1(B )genetic background appear as the crucial combination to perform forthcoming experiments. We cannot exclude that Ink4a-Arf mutations could affect the melanin biosynthetic pathway. Therefore, subsequent experiments with melanocytes will have to be performed in a normalized genetic background regarding the Ink4a-Arf locus

Binary recombinase systems for high-resolution conditional mutagenesis

Conditional mutagenesis using Cre recombinase expressed from tissue specific promoters facilitates analyses of gene function and cell lineage tracing. Here, we describe two novel dual-promoter-driven conditional mutagenesis systems designed for greater accuracy and optimal efficiency of recombination. Co-Driver employs a recombinase cascade of Dre and Dre-respondent Cre, which processes loxP-flanked alleles only when both recombinases are expressed in a predetermined temporal sequence. This unique property makes Co-Driver ideal for sequential lineage tracing studies aimed at unraveling the relationships between cellular precursors and mature cell types. Co-InCre was designed for highly efficient intersectional conditional transgenesis. It relies on highly active trans-splicing inteins and promoters with simultaneous transcriptional activity to reconstitute Cre recombinase from two inactive precursor fragments. By generating native Cre, Co-InCre attains recombination rates that exceed all other binary SSR systems evaluated in this study. Both Co-Driver and Co-InCre significantly extend the utility of existing Cre-responsive allele