Animales transgénicos y clonación

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Animales transgénicos
y clonación
Introducción
El rápido avance de la investigación biotecnológica ha favo-
recido el desarrollo de metodologías que permiten introdu-
cir, eliminar o modifi car de forma específi ca un gen o 
determinados tipos de genes en el genoma de un organis-
mo, para producir seres con características nuevas y mejo-
res, o bien para que pierdan alguna función específi ca. Este 
tipo de métodos pueden incluirse dentro de la llamada inge-
niería genética, y a los organismos obtenidos se les denomi-
na organismos modifi cados genéticamente u organismos 
transgénicos. Los animales transgénicos se defi nen como 
aquellos que han sido manipulados genéticamente, inser-
tando un gen que no forma parte natural de su genoma 
(transgén), con la fi nalidad de que se incorpore de manera 
estable, para que pueda heredarse. Así, los animales trans-
génicos tienen la capacidad de producir proteínas que no 
están codifi cadas de manera natural en su genoma o bien se 
les inserta un gen con un promotor que permite expresar la 
proteína cuando no se lleva a cabo de manera natural. Un 
ejemplo de ello es la generación de un salmón que sobreex-
presa la hormona del crecimiento; de manera natural, el 
salmón deja de expresar la hormona del crecimiento en 
temperaturas frías y el transgénico nunca deja de hacerlo, 
de tal manera que en el mismo tiempo de desarrollo el sal-
món transgénico llega a crecer el doble o más que el silves-
tre (fi gura 28-1).
Por otro lado, la estrategia más efectiva para conocer la 
función de una proteína es eliminar su función biológica del 
organismo y analizar el efecto generado. Con este fi n se 
crearon los animales transgénicos denominados knockout, 
en los cuales se altera el gen de una proteína particular con 
la fi nalidad de que no se exprese o que, al expresarse, se 
produzca una molécula no funcional. Uno de los ratones 
knockout más conocidos presenta una modifi cación en el 
gen de la leptina (gen ob). Este ratón, al no expresar la pro-
teína funcional, se convierte en un ratón obeso, ya que la 
leptina participa en la vía de inhibición del apetito (fi gura 
28-2).
Las proteínas son fundamentales para que un organis-
mo funcione de forma apropiada; es decir, un cambio en la 
estructura, función o cantidad de alguna de ellas se ve 
refl ejado en el funcionamiento general del organismo. La 
modifi cación de una sola proteína puede inducir el mal fun-
cionamiento de un órgano, tejido o célula, y por ende infl uir 
en el deterioro o muerte del organismo. La información 
necesaria para producir y regular la expresión proteica en 
todos los tejidos está en los genes, y éstos contienen la 
información específi ca para generar una proteína, y deter-
minan la estructura y función que debe tener, así como
la cantidad y en cuáles células se deben producir. Por ello, la 
información genética del individuo desempeña un papel 
importante en el desarrollo de una enfermedad, lo que ha 
generado en la clínica la necesidad de utilizar de manera 
constante técnicas de biología molecular para la predicción 
del desarrollo de una enfermedad, la confi rmación de diag-
nósticos o la elección de un tratamiento.
Así, la utilización de modelos experimentales de enfer-
medades ha sido una de las herramientas que más informa-
ción ha proporcionado a la medicina. En la actualidad, el 
desarrollo de animales transgénicos y knockout en investi-
gación biomédica ha aportado grandes conocimientos para 
entender la interacción de genes y moléculas del medio 
ambiente que promueven la aparición de enfermedades.
Creación de un transgén
El ADN de un organismo contiene toda la información 
genética; es decir, es donde se encuentra la información para 
que se produzcan todos los ARN y las proteínas del organis-
mo. Esta información está codifi cada en secuencias de 
nucleótidos llamadas genes, que están formados por dos 
CAPÍTULO 28 • Animales transgénicos y clonación 269
regiones: región promotor y región codifi cante. La estructu-
ra del ADN es en esencia la misma en todos los organismos; 
pese a ello, puede haber grandes diferencias en el control de 
la expresión de los genes (p. ej., cuando se introduce un gen
que proviene de una bacteria en una célula animal, sin que se 
le realice ninguna modifi cación, pocas veces funcionará
de forma correcta). Por tanto, el término transgén se refi ere 
a un gen que es insertado en un genoma o vector genético; 
generalmente, son genes manipulados por ingeniería genéti-
ca, diseñados con las regiones promotoras y codifi cantes 
que son funcionales en la célula u organismo en donde va a 
introducirse. Estos diseños pueden incluir combinaciones 
de ADN de diferentes especies, como por ejemplo un pro-
motor viral y una región codifi cante proveniente de un 
humano; este transgén puede funcionar perfectamente en 
cualquier célula eucariota. Sin embargo, si se quiere produ-
cir una proteína eucariota en una célula procariota, debe 
diseñarse un transgén que contenga un promotor procariote 
y, además, debe modifi carse la región codifi cante del gen 
eucariote para que el ARNm eucariote pueda traducirse en la 
célula procariota, ya que la secuencia de reconocimiento del 
codón de inicio es diferente en eucariotas (Kozak) que en 
procariotas (Shine-Dalgarno). A los transgenes también se 
les ha llamado genes exógenos o foráneos.
En este sentido, para crear un transgén, en primer lugar 
debe tomarse en cuenta en qué organismo se insertará; es 
decir, hay que conocer con precisión qué secuencia promo-
tora controlará su expresión, cuál es la secuencia específi ca 
que codifi cará para la proteína deseada y qué secuencia de 
poliadenilación contendrá, para que los procesos de la trans-
cripción y traducción se lleven a cabo de forma correcta.
Muchos genes tienen su expresión únicamente en teji-
dos particulares y son controlados por una secuencia pro-
motora tejido-específi ca, la cual no funciona en otro tejido. 
En el proceso de generación del transgén, generalmente la 
secuencia promotora del donante se sustituye por otra 
especialmente diseñada para asegurar que el gen funciona-
rá en los tejidos adecuados del organismo receptor. Este 
procedimiento es crucial cuando, por ejemplo, el gen tiene 
que expresarse en glándulas mamarias para secretar la pro-
teína en la leche de un mamífero o solamente en un órgano 
en particular. Además de la secuencia promotora, el trans-
gén debe contar con una secuencia de poliadenilación, la 
cual le confi ere el tiempo de vida media al ARNm transcri-
to, es decir, entre mayor es la cola de poli-A, mayor es el 
tiempo de vida media del ARNm (fi gura 28-3).
Ratones transgénicos
El ratón es el animal más utilizado en modelos experimen-
tales de enfermedades, debido a su tamaño, fácil manejo, 
ciclo reproductivo corto y gran tamaño de camada. Des-
pués del hombre, el ratón es el mamífero más estudiado a 
nivel genético, por lo que se conocen miles de mutaciones y 
A
B
Figura 28-2. Animales knockout. Los animales knockout son 
aquellos a los que se les elimina un gen en su genoma, que se 
refl eja con la pérdida de una función. A) Ratón knockout para 
el gen de la leptina: al quitarles la expresión de esta proteína, 
los ratones no pueden regular la ingesta de alimentos y se 
convierten en animales obesos. B) Ratón normal, al que la ex-
presión de la leptina le permite regular la ingesta de alimentos.
Figura 28-1. Animales transgénicos. Los animales transgénicos 
son animales a los cuales se les añade un gen que codifi ca 
para una proteína que ejercerá una función inexistente en el 
animal silvestre. A) Salmón transgénico, al cual se le añadió el 
gen modifi cado de la hormona del crecimiento, que se expre-
sará permanentemente, por lo que el salmón transgénico llega 
a medir más del doble de un animal silvestre. B) Salmón silves-
tre que deja de expresar la hormona del crecimiento en agua 
con temperaturas bajas; se observa una diferencia marcada en 
el tamaño con respecto al transgénico.
A
B
270 PARTEIV • Tópicos selectos
se cuenta con una gran cantidad de genotecas, sondas y 
anticuerpos. A la par de la secuenciación del genoma huma-
no, se ha secuenciado el genoma del ratón, y muchos de los 
genes del ratón tienen su contraparte en los humanos; sin 
embargo, existen diferencias importantes en la estructura 
de los genes y la actividad de las proteínas que codifi can. Si 
estas variaciones se ponen en el contexto de las enfermeda-
des hereditarias o adquiridas, donde el cambio de un solo 
nucleótido en un gen o la asociación de varios cambios en 
diferentes genes pueden causar enfermedades, generar un 
ratón transgénico o knockout es una herramienta importan-
te para obtener fenotipos similares a los de las enfermeda-
des humanas. Como ejemplo cabe citar la obesidad, en 
cuyo caso se identifi có el gen de la leptina, gen ob (obese), 
así como el del receptor de leptina, gen db; al eliminar estos 
genes en el ratón se produce el fenotipo de obesidad. Por 
tanto, parte de las investigaciones biomédicas está dirigida 
a aumentar la disponibilidad de modelos animales de fácil 
manejo en el laboratorio, como es el caso del ratón, median-
te la generación de animales knockout o transgénicos que 
sobreexpresan alguna proteína. Por ello, se han conformado 
iniciativas similares a las que secuenciaron el genoma 
humano, con la fi nalidad de establecer grandes bibliotecas 
de células embrionarias de ratón, que contienen mutacio-
nes nulas para cada gen predicho en su genoma. Estas ini-
ciativas son el International Knockout Mouse Consortium 
(IKMC) y el Knockout Mouse Project (KOMP), de los 
National Institutes of Health. La denominada era posgenó-
mica está avanzando rápidamente y es esencial el estudio 
funcional de las secuencias obtenidas de los proyectos de 
secuenciación del genoma humano y murino (cuadro 28-1).
El primer paso para conocer al ser humano a escala 
molecular fue el Proyecto del Genoma Humano. Aunque el 
proyecto está culminado y se conocen alrededor de 21000 
genes secuenciados que codifi can para proteínas, la siguien-
te tarea de los investigadores es el conocimiento de sus fun-
ciones. Por ello, la generación de los ratones transgénicos 
en el estudio de enfermedades humanas es de suma impor-
tancia para reconocer los genes implicados en ellas.
Generación de ratones transgénicos
La metodología más utilizada para generar un ratón trans-
génico se denomina microinyección pronuclear de 
transgenes en pronúcleos de óvulos fertilizados (cigo-
tos). Para realizar esta técnica, se induce una superovula-
ción en una hembra. Posteriormente, se aparea con el 
macho, y 24 horas después de la fecundación se obtienen 
los ovocitos. De manera individual, en cada pronúcleo se 
inyecta, por medio de una microaguja, entre 20 y 200 copias 
del vector que contiene la secuencia del transgén, directa-
mente en el pronúcleo, que generalmente es el masculino, 
por ser el de mayor tamaño. Este procedimiento debe reali-
zarse antes de la fusión de los pronúcleos masculino y feme-
nino que generarán el blastocisto (fi gura 28-4).
El vector administrado contiene la secuencia completa 
del gen, incluidas las regiones reguladoras, además de 
secuencias de recombinación homóloga inespecífi ca que se 
integran en regiones no codifi cantes del genoma. Se implan-
tan alrededor de 10 a 20 ovocitos microinyectados dentro 
del oviducto de una madre seudopreñada (hembra apareada 
con un macho estéril). Las crías nacen después de 19 a 21 
días, completando el ciclo normal de gestación del ratón. 
Entre 10 y 40% de las crías tendrán el transgén integrado en 
su genoma (fi gura 28-5). Para saber si se integró el transgén, 
se realiza un análisis del ADN de las crías y éste se obtiene 
mediante una biopsia de la cola del animal. Cada una de las 
crías se genera de un ovocito microinyectado en un pronú-
cleo. Por consiguiente, a estas crías se les denomina funda-
GEN:Secuencia de ADN de doble cadena
Región reguladora
promotores
Región codificante
exones-intrones
Secuencia de Pcli-A
AATAAA
Figura 28-3. Estructura del gen. El gen está constituido de ADN 
de doble cadena y contiene tres regiones: a) región reguladora, 
donde se encuentran los promotores, los potenciadores y los 
inhibidores; b) región codifi cante, conformada por exones 
e intrones, y c) cola de Poli-A, la cual determina la vida media 
del ARNm.
Óvulo fecundadoPipeta para inmovilizar
al óvulo
Micropipeta con
el transgén
Pronúcleo de la
hembra
Pronúcleo del
macho
Figura 28-4. Microinyección pronuclear de transgenes. El trans-
gén es inyectado utilizando una micropipeta, en el pronúcleo 
del macho de un óvulo fecundado, para su integración en el 
genoma, poco antes de la fusión de ambos pronúcleos.
Cuadro 28-1. Comparación del genoma humano y del ratón. 
Organismo Genoma en Mb Número de genes
Humano 3200 Aprox. 23000
Ratón 2500 Aprox. 30000
CAPÍTULO 28 • Animales transgénicos y clonación 271
dores, ya que son heterocigotos, puesto que sólo se les 
modifi có un pronúcleo y únicamente presentan la modifi -
cación en un alelo. Es importante señalar que la integración 
del transgén es aleatoria, por lo que el lugar y el número de 
copias de integración no se pueden controlar. Ambos pará-
metros infl uyen en el grado de expresión de la proteína y 
sus efectos en el ratón, y cada cría es diferente de la otra. En 
estos ratones la inserción del transgén no debe alterar la 
expresión de los genes endógenos del ratón. Para generar 
ratones homocigotos es necesario aparear a dos ratones 
fundadores y que, siguiendo las leyes mendelianas, se les 
transmita a alguna de las crías el alelo que contiene el trans-
gén por parte de los padres.
Generación de ratones knockout
El proceso de manipulación genética para generar este tipo 
de ratones consiste en dos pasos:
1. En primer lugar, debe construirse el vector que contiene 
el gen alterado o no funcional de interés, compuesto por 
una región que contiene el gen de interés modifi cado y 
dos regiones de homología en cada extremo del gen, 
indispensables para la recombinación homóloga (las 
mismas que se encuentran en el genoma que se va a 
modifi car).
2. Una vez hecho esto, el vector se introduce en células 
madre embrionarias, punto clave para el desarrollo de 
esta metodología. Posteriormente, estas células son 
inyectadas en los embriones de ratón que son implanta-
dos en hembras seudopreñadas. Un promedio de 20% 
de los ratones que nacen llevarán el gen modifi cado 
integrado en su genoma (fi gura 28-6). Es importante 
mencionar que mediante esta técnica, utilizando células 
madre embrionarias, pueden obtenerse directamente 
ratones knockout homocigotos. 
Las regiones de homología que se encuentran en cada 
extremo del vector deben ser idénticas a las secuencias 
blanco en el genoma que rodea el gen de interés. En estos 
dos puntos de homología el vector se recombina en el geno-
ma mediante recombinación homóloga, para cambiar el gen 
que se encuentra en el genoma por el gen alterado conteni-
do en el vector (fi gura 28-7); sin embargo, es posible que el 
vector se inserte en el genoma en el lugar equivocado. Para 
asegurarse de que esto no suceda, el gen de la timidina cina-
sa (TK) se agrega al vector fuera de la región de homología, 
y la proteína producida por este gen metaboliza al fármaco 
ganciclovir y genera un compuesto citotóxico. Si la recom-
binación homóloga se ha llevado de forma correcta, el gen 
TK no estará en el genoma de las células y éstas serán insen-
sibles al ganciclovir. Sin embargo, si el vector se ha inserta-
do completo en el genoma, la célula contendrá en su genoma 
el gen TK y la célula morirá cuando se cultive en ganciclovir. 
La inserción completa del vector puede deberse al tamaño 
de las regiones homólogas a recombinarse o a la similitud de 
las secuencias homólogas del vector y de las secuencias dia-
na. La forma de verifi car si el vector se insertó en el sitio 
correcto es realizando un análisis de la expresión del gen y 
de la funcionalidad de la proteínaque se modifi có una vez 
que el animal nació.
Técnicas para identifi car a un
animal transgénico
En el proceso de generar un animal transgénico es de suma 
importancia saber que el gen de interés se ha incorporado al 
Hembra
Macho
Óvulo fecundado Microinyección
Análisis del transgénico:
PCR
Southern blot
RT-PCR
Northern blot
Western blot
ELISA
Ratones
fundadores
Hembra seudopreñada
Figura 28-5. Proceso de generación de un ratón transgénico. Para generar un ratón transgénico se parte de la obtención de varios 
óvulos fecundados; el transgén de interés es inyectado en el pronúcleo masculino de cada uno de ellos. Posteriormente, se 
implantan de 10 a 20 ovocitos en una hembra seudopreñada, y 19 a 21 días después nacen las crías a las cuales se les realiza el 
análisis para determinar si se integró el transgén.
272 PARTE IV • Tópicos selectos
material genético del animal. Los avances tecnológico-cien-
tífi cos han permitido desarrollar un gran número de méto-
dos para el análisis de la incorporación de secuencias de 
ADN en un genoma que no las contenía, así como tecnolo-
gías que permiten analizar el nivel de la expresión del trans-
gén en el ARNm o de la proteína. Para este fi n, en el cuadro 
28-2 se describen los métodos de acuerdo con el tipo de 
análisis que se requiere:
a) Técnicas que analizan el ADN: reacción en cadena de la 
polimerasa (PCR) y Southern blot.
b) Técnicas que analizan ARN: RT-PCR y Northern blot.
c) Técnicas que se encargan del análisis de la proteína: 
Western blot y ensayo inmunoabsorbente directo ligado 
a enzimas (enzyme-linked immunoabsorbent assay, 
ELISA). 
Blastocito
Análisis del transgénico
Knockout:
PCR
Southern blot
RT-PCR
Northern blot
Western blot
ELISA
Ratones
fundadores
Hembra seudopreñada
Hembra
Macho
Células madre
embrionarias
Células madre
embrionarias
con el transgén
Figura 28-6. Generación de un ratón knockout. Se obtiene el blastocito de una hembra preñada; el transgén con el gen no fun-
cional es inyectado en células madre embrionarias. Posteriormente, las células con el transgén se inyectan en el blastocito, que 
se implanta en una hembra seudopreñada y después de 19 a 21 días nacen las crías a las cuales se les realiza el análisis para 
determinar si se integró el transgén.
Vector con el gen alterado
Gen a modificarse en el genoma Región inespecífica del genoma
Integración del gen alterado
en el genoma
Integración del vector completo
en el genoma
Las células sobreviven
Las células mueren
Secuencias homólogas
Gen alterado
Gen normal
Gen de la timidín Kinasa
Regiones inespecíficas
SELECCIÓN DE LAS CÉLULAS CON GANCICLOVIR
Figura 28-7. Generación de un ratón knockout. El vector se construye con la secuencia alterada del gen de interés, que contiene dos 
regiones homólogas una a cada extremo; estas regiones también se encuentran en los extremos del gen que se quiere eliminar en el 
genoma. De la misma manera, contiene el gen de la timidina cinasa fuera de las regiones de homología. El vector se inserta en
el genoma por recombinación homóloga, si no se integra en la región específi ca; al agregar ganciclovir al medio donde se encuen-
tran las células, éstas mueren ya que contienen el gen de la timidina cinasa.
CAPÍTULO 28 • Animales transgénicos y clonación 273
Reacción en cadena de la polimerasa
Este método sirve para la identifi cación del ADN del trans-
gén mediante la amplifi cación de un fragmento de éste. Su 
utilidad reside en que es una técnica rápida, sencilla y rela-
tivamente barata. El resultado exitoso de la técnica tiene 
que ver con el diseño minucioso de los iniciadores, o pri-
mers, que fl anquean el fragmento que se va a amplifi car, los 
cuales deben ser específi cos para el transgén que se está 
analizando. Cabe señalar que los fragmentos amplifi cados 
deben visualizarse mediante la técnica de electroforesis en 
agarosa después de teñirse. Para este análisis generalmente 
se toma una muestra de tejido de la cola del ratón o una 
biopsia lo menos invasiva para el animal.
Southern blot
Esta técnica permite la identifi cación de secuencias especí-
fi cas de ADN, separándolas por tamaño mediante electro-
foresis en gel y localizándolas por hibridación de sondas 
específi cas marcadas que son complementarias con elADN 
que se desea encontrar. El ADN genómico que se va a ana-
lizar se corta con enzimas de restricción para producir frag-
mentos de diferente tamaño. Los fragmentos se separan por 
su tamaño molecular mediante electroforesis en gel de aga-
rosa. Una vez terminada la electroforesis, los fragmentos de 
ADN se transfi eren a una membrana de nitrocelulosa o nai-
lon, que actúa como un soporte sólido. Para que la sonda 
hibride, el ADN de doble cadena debe desnaturalizarse en 
hebras sencillas y fi jarse a la membrana por acción de luz 
ultravioleta (UV). La sonda con secuencia complementaria 
a la del fragmento del gen que se quiere localizar en el geno-
ma se marca radiactivamente o con fl uorocromos y se pone 
a hibridar con los fragmentos de ADN fi jados en la mem-
brana. Después de la hibridación y lavados, los fragmentos 
se detectan por autorradiograf ía o mediante fl uorescencia 
(en caso de marcaje no-radiactivo). Si el gen se ha integrado 
al genoma del transgénico que se está creando, el análisis de 
la marca será positivo.
Northern blot
Es una técnica que permite la identifi cación de secuencias 
específi cas de ARN, en general ARNm. Después de la extrac-
ción del ARN del tejido donde quiere detectarse el ARNm 
del transgén, el ARN se somete a electroforesis en gel de 
agarosa para su separación por tamaño. Una vez terminada 
la electroforesis, y sin teñir el gel, los fragmentos se transfi e-
ren a una membrana de nitrocelulosa o de nailon. El ARN 
se fi ja en la membrana con luz UV y la membrana se incuba 
con la sonda marcada específi ca para la secuencia que se 
desea identifi car. Después de la hibridación, y lavados los 
fragmentos complementarios a la sonda, se detectan por 
autorradiograf ía o mediante fl uorescencia (en caso de mar-
caje no-radiactivo). Si se expresa el transgén que se incor-
pora al animal se detectará su ARNm.
RT-PCR
Esta técnica es útil para el análisis de la expresión del trans-
gén en el ARNm. Es una modifi cación de la PCR que incluye 
una extracción de ARN, una retrotranscripción mediante 
transcriptasa inversa, la formación de un ADN de doble 
cadena y, posteriormente, la PCR con primers específi cos 
para el transgén. Por último, se realiza el análisis del fragmen-
to amplifi cado mediante electroforesis en gel de agarosa.
Western blot
Este método permite analizar la expresión del transgén en la 
proteína. La proteína transgénica se separa de la mezcla pro-
teica celular mediante la técnica de electroforesis en gel de 
poliacrilamida. Las proteínas separadas por peso molecular 
se transfi eren del gel a una membrana de nitrocelulosa. Pos-
Cuadro 28-2. Técnicas utilizadas para el análisis de animales transgénicos.
Técnica
Molécula que analiza
ADN ARN Proteína
PCR
Southern blot
Northern blot
RT-PCR
Western blot
ELISA
274 PARTE IV • Tópicos selectos
teriormente, se añade un anticuerpo marcado específi co 
contra la proteína transgénica a la membrana. La proteína 
de interés se detecta por autorradiograf ía o fl uorescencia 
(en caso de marcaje no-radiactivo).
ELISA
Este método permite analizar la expresión del transgén en 
la proteína y se fundamenta en una reacción antígeno-anti-
cuerpo, entre un anticuerpo específi co contra la proteína 
que genera el transgén, unido a un soporte sólido, general-
mente un pozo de una placa de 96 pozos. Al añadir la mez-
cla proteica, el anticuerpo reconoce la proteína de interés y, 
mediante una serie de reacciones químicas, se forma un 
metabolito detectable que genera un cambio de color. Este 
producto indica de manera indirecta la presencia de la pro-
teína, lo que permite su cuantifi cación (ver el cuadro 28-2).
Aplicaciones de los 
animales transgénicos
a) Modelos de enfermedad. Es posibleintroducir altera-
ciones en los genes de animales con la fi nalidad de pro-
vocar una enfermedad similar a la que se presenta en el 
ser humano. Estos modelos animales generados trans-
génicamente aportan grandes ventajas comparadas con 
los ensayos clínicos, ya que en los estudios con humanos 
resulta muy dif ícil el apego a tratamientos y a indicacio-
nes médicas; sin embargo, en los modelos animales 
estas variables son controladas. Además, estos modelos 
permiten tener periodos de observación más prolonga-
dos para estudiar el desarrollo de las enfermedades y 
análisis de tratamientos, ya que cuando se trata con 
pacientes el seguimiento es dif ícil, sobre todo cuando 
éstos son ambulatorios. Con esta premisa, se han gene-
rado cerdos transgénicos como modelo de retinitis pig-
mentosa y de enfermedad de Alzheimer, así como ovejas 
transgénicas como modelo de fi brosis quística. Los ani-
males transgénicos no sólo permiten estudiar la progre-
sión natural de varias enfermedades sino también 
evaluar nuevas estrategias terapéuticas de una forma 
imposible de realizar en seres humanos. La generación 
de animales transgénicos es imprescindible para el estu-
dio in vivo de la función y la regulación de la expresión 
de genes para el estudio del estado de salud y el desarro-
llo de la enfermedad.
b) Mejora del ganado. La biotecnología ha alcanzado a los 
productores de alimento, los cuales, mediante técnicas 
de ingeniería genética, han modifi cado a los animales de 
cría de forma que tengan un crecimiento más rápido, 
desarrollen menos grasa, metabolicen los alimentos de 
forma más efi caz y resistan las enfermedades.
c) Producción de proteínas recombinantes. Los siste-
mas de producción de proteínas recombinantes deben 
tener la capacidad de producir grandes cantidades, bio-
lógicamente activas e idénticas a las endógenas. A pesar 
del bajo costo de producir proteínas recombinantes en 
bacterias y levaduras, estos microorganismos no reali-
zan varias de las modifi caciones postraduccionales 
requeridas para la correcta función in vivo de las proteí-
nas de interés. Las proteínas recombinantes de interés 
biomédico pueden sintetizarse en fl uidos biológicos, 
como sangre, orina, líquido seminal, saliva y leche, en 
función del promotor que se coloque en la construcción 
del transgén. No obstante, el vehículo de elección para la 
expresión de proteínas de valor biomédico en animales 
transgénicos es la leche, debido a la gran cantidad que se 
puede obtener y a la facilidad de la recolección (la glán-
dula mamaria puede expresar más de 2 g de proteína 
recombinante por litro de leche). Como existen proteí-
nas que sólo se expresan en la leche (como la caseína, la 
lactoglobulina y la proteína acídica del suero), si el gen de 
una proteína humana de interés se introduce por recom-
binación homóloga bajo el promotor de una de estas 
proteínas, se obtendrá la expresión de la proteína recom-
binante deseada en la leche del animal transgénico.
En la actualidad, muchas proteínas activas se han pro-
ducido con animales de granja transgénicos funcionando 
como biorreactores. Entre las más destacadas cabe mencio-
nar al activador tisular del plasminógeno (tPA), utilizado en 
pacientes con trombosis y producido en la leche de cabras 
transgénicas. En la leche de ovejas transgénicas se obtuvo la 
expresión de alfa-antitripsina para el tratamiento del enfi se-
ma pulmonar y de la fi brosis quística, así como la de los 
factores de coagulación VIII y IX para tratar la hemofi lia A 
y B, respectivamente. La leche de conejos transgénicos se 
está utilizando para la producción de calcitonina para el 
tratamiento de la osteoporosis y la hipercalcemia. En la 
leche de vacas transgénicas se están sintetizando anticuer-
pos policlonales humanos y lactoferrina humana, entre 
otras proteínas de alto valor biomédico.
Clonación
Para entender el concepto de clonación en un laboratorio, 
pueden observarse dos ejemplos claros de clonación en la 
naturaleza: a) clonación unicelular, y b) clonación de orga-
nismos multicelulares. En el hígado de un adulto ocurre un 
fenómeno importante de regeneración después de recibir 
un daño agudo. Los hepatocitos son células totalmente 
diferenciadas (se encuentran en etapa G0 del ciclo celular), 
las cuales al recibir el estímulo para dividirse entran en la 
etapa G1 del ciclo celular y generan dos células hijas por 
cada hepatocito en división. Las células obtenidas se 
encuentran diferenciadas a hepatocitos; es decir, es un pro-
ceso natural para obtener dos clonas idénticas del hepatoci-
to original para no perder la funcionalidad del hígado.
Por otro lado, existe un fenómeno poco explicado que 
ocurre inmediatamente después de la fecundación del óvulo 
por un espermatozoide en ciertas condiciones. En lugar de 
CAPÍTULO 28 • Animales transgénicos y clonación 275
que esta célula se divida para obtener un organismo multice-
lular, ocurre una división celular que origina dos células que 
darán como resultado dos organismos multicelulares, o clo-
nes; a estos organismos clonados se les denomina gemelos 
idénticos o mellizos; es decir, genotípicamente idénticos. 
Este fenómeno es poco común y se da en diferentes especies.
Para clonar a un organismo multicelular es necesaria 
una célula que contenga todo su genoma, por lo que la clo-
nación de laboratorio puede defi nirse como el proceso por 
el que se consiguen de modo asexual (sin la aportación de 
los dos gametos) individuos idénticos a un organismo adul-
to. El individuo que se obtiene posee la misma identidad 
genómica que el donante del núcleo.
Clonación humana
El desarrollo de tecnologías de clonación de organismos 
multicelulares ha llevado al hombre a imaginar hipótesis 
inspiradas en el deseo de mejorar la especie humana, como 
son: multiplicar individuos dotados de un gran ingenio, 
bellezas excepcionales, selección de individuos sanos e 
inmunes a enfermedades genéticas, posibilidad de selec-
ción del sexo, obtención de órganos para trasplantes y 
reproducción de familiares difuntos.
Aunque por medio de la clonación se obtendrían indivi-
duos genéticamente idénticos, el desarrollo psicológico, la 
cultura y el ambiente conducen siempre a personalidades 
diversas, por lo que clonación no signifi ca identidad del 
individuo. Este hecho fue plasmado en el cine en 1978, en la 
película Los niños del Brasil, del director Franklin J. Schaff -
ner, basada en una novela del escritor Ira Levin. En dicha 
historia se generaron más de 90 clones de un individuo; lo 
interesante de esto es que el experimento no culmina con la 
clonación sino que comienza un proceso de adaptación al 
colocar a estos clones en el seno de familias muy parecidas 
a las del individuo clonado. Esto tiene el objeto de inducir 
vivencias similares para generar no solamente la igualdad 
genómica sino también establecer la misma identidad del 
individuo, lo cual es imposible de lograr en la realidad. Los 
aspectos éticos con respecto a las demás premisas para clonar a 
un individuo deben tomarse con mucha responsabilidad.
Clonación animal
Como es conocido por todo el mundo, el objetivo principal 
de la clonación animal es económico: mejora de la produc-
tividad y calidad de la ganadería y la agricultura, así como 
producción de proteínas de interés médico mediante la 
multiplicación de animales transgénicos. Por mencionar 
algunos ejemplos, al encontrarse con un espécimen de alta 
calidad en un rebaño, lo lógico es que se quisiera tener el 
mismo ejemplar en grandes cantidades, pero por desgracia 
junto con las cualidades también se acarrean ciertas defi -
ciencias. Cuando se tiene variedad genética en un rebaño y 
éste se ve afectado por una infección, pueden resultar afec-
tados un gran número de individuos; sin embargo, si todos 
son clones, lo más probable es que se vea afectado todo el 
rebaño. En el caso de la creación de animales transgénicos, 
como ya se analizó, el transgén que se introduce puede 
intercalarse en el genoma de manera azarosaen número y 
en sitios, por lo que todos los animales transgénicos de 
expresión son diferentes entre sí, aun cuando expresan la 
proteína del transgén, por lo que tener la posibilidad de clo-
nar a un espécimen de buena calidad resultaría en un gran 
benefi cio económico.
Clonación de la oveja Dolly 
Para lograr clonar a la oveja Dolly se llevaron a cabo los 
siguientes pasos: se obtuvieron y cultivaron in vitro células 
de la glándula mamaria (la ubre) de una oveja adulta de raza 
Finn Dorset (oveja con cara blanca); estas células somáticas 
diferenciadas y en fase G0 de ciclo celular se fusionaron
con óvulos a los que previamente se les había extraído el núcleo 
(óvulos anucleados), provenientes de una oveja de raza Sco-
ttish Blackface (con cara negra). A estos óvulos, a los cuales 
se les introdujo el material genético proveniente del núcleo 
de células mamarias, se les activó utilizando una leve des-
carga eléctrica, induciéndolas a dividirse. Cuando los 
embriones llegaron a poseer entre ocho y 16 células (estadio 
de mórula), se implantaron en el útero de otras ovejas Sco-
ttish Blackface. Transcurridos 148 días nació un cordero de 
0.6 kg de peso, totalmente blanco, al cual posteriormente se 
le llamó Dolly (fi gura 28-8), el primer mamífero obtenido a 
partir de una célula tomada de un individuo adulto. La ove-
ja Dolly nació el 5 de julio de 1996; su nacimiento fue anun-
ciado siete meses después, el 23 de febrero de 1997, y murió 
el 14 de febrero de 2003. Sus creadores fueron los científi cos 
del Instituto Roslin de Edimburgo (Escocia), Ian Wilmut y 
Keith Campbell. Para llegar hasta Dolly se usaron 277 
embriones, lo que signifi ca 277 experimentos diferentes. 
Estudios moleculares demostraron que la dotación genética 
del cordero clonado era idéntica a la de la oveja de la cual se 
extrajeron las células de la glándula mamaria, y diferente de 
la de la oveja utilizada como nodriza.
276 PARTE IV • Tópicos selectos
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 Bibliografía
1. ¿Qué son los organismos genéticamente modifi cados?
2. ¿Qué es un transgén?
3. ¿Qué diferencia existe entre un organismo transgénico y 
uno knockout?
4. ¿Por qué los animales transgénicos en su primera gene-
ración son siempre heterocigotos para el transgén que se 
les añade?
5. ¿Cuál es la utilidad de generar animales transgénicos?
6. ¿Qué técnica de laboratorio se utilizaría si se requiere sa-
ber si el transgén se integró al genoma del animal?
7. ¿Qué técnica utilizaría para saber que el transgén se está 
expresando?
 Preguntas de repaso