MF1738_3 Técnicas de reproducción en animales utilizados en procedimientos experimentales

MÓDULO 1. TÉCNICAS DE REPRODUCCIÓN EN ANIMALES UTILIZADOS EN PROCEDIMIENTOS EXPERIMENTALES

UNIDAD FORMATIVA 1. REPRODUCCIÓN Y CRÍA DE ANIMALES DE EXPERIMENTACIÓN

1. REPRODUCCIÓN ANIMAL

• Anatomía del aparato reproductor masculino:
  • Esquema del aparato reproductor masculino en mamíferos
  • Órganos, conductos y vías, vesículas y glándulas
• Fisiología reproductiva masculina:
  • Desarrollo y funcionamiento del aparato reproductor
  • Espermatogénesis, almacenamiento y maduración de los espermatozoides
• Anatomía del aparato reproductor femenino:
  • Esquema del aparato reproductor femenino en mamíferos
  • Órganos y conductos
  • Características anatómicas en las distintas especies de animales de experimentación
• Fisiología reproductiva femenina:
  • Desarrollo y funcionamiento del aparato reproductor
  • Oogénesis y ovulación
  • Diferencias en la ovulación según la especie: espontánea o inducida
• Características reproductoras de los principales animales de laboratorio
  • Vida fértil y edad óptima de cruce
  • Periodo de gestación
  • Celo postparto
  • Pseudogestación
  • Efecto Witten (sincronización del celo)
  • Efecto Bruce
• Fisiología del celo, cubrición y gestación:
  • Ciclo estral. Fases del ciclo
  • Hembras poliestricas (anuales y estacionales), biestricas y monoestricas
  • Cambios fisiológicos y comportamiento de las hembras durante el celo
  • Influencia en la conducta sexual de los factores: Sociales, ambientales y fisiológicos
  • Duración del celo y aspectos relacionados con la cubrición según especie animal
  • Comprobación de la cópula: frotis vaginal o visualización del tapón vaginal
  • Dónde y cómo se produce la fecundación. Formación del zigoto
  • Fases de la gestación: huevo, embrión y feto

2. GESTIÓN DE COLONIAS DE ANIMALES DE EXPERIMENTACIÓN

• Poblaciones naturales y de laboratorio.
  • Definición de poblaciones naturales y artificiales
  • Elementos de genética de poblaciones. Selección de los progenitores
  • Frecuencias génicas y genotípicas. Ley de Hardy-Weinberg
• Cría de animales de experimentación.
  • Sistemas de cruce: monogámico, poligámico y harén
  • Ventajas e inconvenientes de los distintos sistemas de cruce
• Protocolos de cruzamiento:
  • Obtención de animales consanguíneos o Inbred: Programa de líneas paralelas o programa de línea simple
  • Obtención de animales no consanguíneos u Outbred: Sistema Robertson y Sistema Rotativo o de Poiley
  • Sistema al azar
  • Programas de cría de registro y control informatizados de las colonias de animales
• Destete de animales de las especies utilizadas con mayor frecuencia en investigación.
  • Tamaño de la camada
  • Sexado
  • Edad y peso al destete
  • Realización de los lotes
  • Etiquetado
• Cría de animales transgénicos.
  • Elección de los progenitores, gestión informatizada, genotipado y crioconservación
• Organismos modificados genéticamente (OMG).
  • Legislación y normativa actualizada sobre la utilización de OMG
  • Precauciones y medidas de contención de animales modificados genéticamente según la especie

3. GENÉTICA DE LOS ANIMALES DE LABORATORIO

• Estandarización genética.
  • Calidad del animal de experimentación: Interacción genotipo-ambiente
  • Causas que justifican el control de la pureza genética: Mutaciones espontáneas e interacción accidental con otra cepa
  • Prevención del control de la pureza genética: congelación de embriones y aislamiento físico
• Factores que afectan la composición genética de las poblaciones de laboratorio:
  • Selección genética de los animales.
  • Consanguinidad: concepto, aplicaciones, consecuencias en los animales.
  • Deriva y variabilidad genética: Definición y consecuencias en la colonia.
• Animales homocigóticos y heterocigóticos:
  • Manifestación de un Knock-out en homocigosis
  • Mantenimiento de líneas transgénicas en heterocigosis y genotipado para detección de homocigóticos
• Categorías de animales de laboratorio en función de su constitución genética.
  • Características de las líneas consanguíneas
  • Líneas genéticamente estandarizadas: Líneas consanguíneas, Híbridos F1, coisogénicas, congénitas, consanguíneas recombinantes (RIS), congénitas recombinantes (RCS), consómicas y conplásticas. Líneas no consanguíneas
  • Influencia de la genética sobre los resultados experimentales
  • Aplicaciones específicas en investigación de las distintas categorías genéticas
• Nomenclatura e identificación de animales. Reglas de nomenclatura internacional
  • Nomenclatura de las líneas consanguíneas.
  • Nomenclatura de las líneas coisogéncas y congénitas
  • Nomenclatura de las líneas consanguíneas recombinantes
  • Nomenclatura de las líneas cogénicas recombinantes
  • Nomenclatura de los ratones knock-out
  • Nomenclatura de los roedores no consanguíneos
• Transgénesis y mutagénesis dirigida:
  • Técnicas de obtención de animales transgénicos: Método de microinyección y Método del retrovirus
  • Técnicas para generar mutaciones heredables en ratón
  • Creación de ratones Knock-out
• Genotipado y fenotipado.
  • Detección de la alteración genética mediante reacción en cadena de polimerasa (PCR)
  • Equipos para PCR: termocicladorres
  • Identificación del individuo
  • Bases de datos fenotípicas internacionales
  • Métodos de control de la pureza genética de los animales de experimentación:
  • Marcadores bioquímicos
  • Marcadores Inmunológicos
  • Análisis del color del pelaje
  • Injertos de piel
  • Caracteres reproductivos
  • Marcadores de ADN. Fingerprinting de ADN. Análisis de microsatélites por PCR. Otras técnicas moleculares
• Bases de datos y bancos de animales transgénicos. Gestión a través de programas informáticos
  • Registro de información individualizada de: Construcción, línea, generación, genotipo, sexo, color, edad, identificación, caracterización fenotípica, progenitores (genealogías), investigación de destino y responsable

UNIDAD FORMATIVA 2. REPRODUCCIÓN ASISTIDA EN ANIMALES DE EXPERIMENTACIÓN

1. TÉCNICAS NO NATURALES DE REPRODUCCIÓN

• Obtención de gametos y embriones:
  • Lavado del epidídimo y los vasos deferentes y esperma eyaculado (lavaje de los cuernos uterinos)
  • Lavado de oviducto y útero
  • Conservación de espermatozoides, ovocitos y embriones
• Técnicas de reproducción asistida:
  • Ventajas e inconvenientes de la inseminación artificial y la fertilización in vitro
• Técnicas de la Inseminación artificial:
  • Inseminación por vía vaginal
  • Inseminación por vía uterina
  • Transferencia del esperma dentro del oviducto por procedimiento quirúrgico
• Etapas de la Inseminación artificial:
  • Elección de las hembras con elevado índice de fertilidad
  • Protocolo de superovulación
  • Sincronización del celo – Inseminación al comienzo del estro
  • Cruce de hembras con machos vasectomizados – pseudogestación
• Etapas y técnica de la fecundación in Vitro (FIV):
  • Medios de cultivo de los gametos, incubación y fecundación
  • Factores que influyen en la probabilidad de fecundación
  • Selección y sistemas de control de embriones
  • Transferencia de embriones: Implantación quirúrgica de los óvulos fecundados
• Rederivación de embriones:
  • Objetivo: Mejorar la calidad sanitaria de los animales
  • Protocolo de rederivación: Superovulación, fertilización natural y transplante de los embriones a una hembra pseudopreñada

2. CONSERVACIÓN Y CRIOPRESERVACIÓN DE GAMETOS Y EMBRIONES

• Fundamentos de criobiología.
  • Principios físicos: temperatura y cambios de estado
  • Principios químicos: composición de los crioprotectores
  • Principios biológicos: diferencias entre células, tejidos o especies
• Equipos y medios de crioconservación.
  • Equipos de congelación: baños de alcohol, tanques de nitrógeno, congeladores programables, pajuelas, etc.
  • Dos enfoques para la criopreservación: la congelación controlada (lenta y rápida) y la vitrificación (congelación ultra-rápida)
  • Medios (crioprotectores): elección y concentración del medio en función de la técnica
• Objetivos y ventajas de la criopreservación de gametos y embriones:
  • Prevención de la contaminación genética
  • Limitación de la deriva genética por la variación en la frecuencia de los genes
  • Mantenimiento de líneas transgénicas y mutantes a largo plazo
  • Reducción de costes
  • Control de las patologías asociadas al mantenimiento animales vivos
• Ventajas e inconvenientes de la crioconservación de espermatozoides o embriones:
  • Tiempo
  • Coste
  • Recursos materiales
• Crioconservación de gametos y embriones.
  • Congelación de esperma: crioprotectores, temperaturas y tiempos específicos
  • Estrategias de congelación de oocitos: en estado inmaduro (en forma de vesícula germinal) y en estado maduro (después de la ovulación) bajo la forma de oocitos en metafase II, con mayor eficacia.
  • Embriones: estadío-eficacia del sistema
  • Sistemas de identificación, registro y mantenimiento de gametos y embriones criopreservados, bancos de embriones y gametos congelados
  • Medidas preventivas y de protección durante el manejo de productos para la criopreservación.
  • Control de calidad.