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Transgenic farm animals: present and future

Until recently, pronuclear microinjection of deoxyribonucleic acid (DNA) was the standard method for producing transgenic animals. This technique is now being replaced by more efficient protocols based on somatic nuclear transfer that also permit targeted genetic modifications. Lentiviral vectors and small interfering ribonucleic acid technology are also becoming important tools for transgenesis. Transgenic farm animals are important in human medicine as sources of biologically active proteins, as donors in xenotransplantation, and for research in cell and gene therapy. Typical agricultural applications include improved carcass composition, lactational performance and wool production, as well as enhanced disease resistance and reduced environmental impact. Product safety can be ensured by standardisation of procedures and monitored by polymerase chain reaction and array technology. As sequence information and genomic maps of farm animals are refined, it becomes increasingly practical to remove or modify individual genes. This approach to animal breeding will be instrumental in meeting global challenges in agricultural production in the future.
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Jusqu’à une date récente, la microinjection pronucléaire d’acide désoxyribonucléique (ADN) était la méthode standard utilisée pour la production d’animaux transgéniques. Cette technique est actuellement remplacée par des protocoles plus efficaces basés sur le transfert nucléaire de cellules somatiques permettant également de réaliser des modifications génétiques ciblées. De même, les vecteurs lentiviraux et la technique de l’acide ribonucléique (ARN) interférent deviennent des outils importants de la transgenèse. Les animaux d’élevage transgéniques ont une importance en médecine humaine comme sources de protéines biologiquement actives, comme donneurs pour la xénotransplantation et à des fins de recherche en thérapie cellulaire et génique. Parmi les applications agricoles habituelles figurent l’amélioration de la composition des viandes, de la production laitière et lainière, de la résistance aux maladies, de même que la réduction de l’impact sur l’environnement. La sécurité sanitaire des produits peut être assurée par la standardisation des procédures et contrôlée par l’application de la réaction en chaîne par polymérase et de la technologie du criblage de filtres à ADN. Avec l’affinement des données relatives aux séquences et des cartes génomiques des animaux d’élevage, la suppression ou la modification de certains gènes devient de plus en plus réalisable. Cette méthode de reproduction d’animaux jouera un rôle déterminant dans la résolution des problèmes mondiaux qui se poseront demain en matière de production agricole.
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Hasta hace poco tiempo, el procedimiento de rigor para obtener animales transgénicos era la microinyección pronuclear de ácido desoxirribonucleico (ADN). Ahora se empiezan a aplicar otros métodos más eficaces basados en la transferencia de núcleos de células somáticas, que además permiten inducir cambios genéticos de manera más específica. El uso de vectores lentivíricos y la técnica del ARN interferente pequeño son otros dos métodos de transgénesis cada vez más empleados. El ganado transgénico es importante en medicina humana porque de él se extraen proteínas biológicamente activas y tejidos u órganos para xenotrasplantes y porque proporciona material para investigar terapias celulares y génicas. En el terreno de la producción animal, sus aplicaciones van desde la mejora de la composición de carne, el rendimiento lechero y la producción de lana hasta el aumento de la resistencia a las enfermedades o la atenuación de los efectos ambientales de la ganadería. La estandarización de protocolos puede servir para garantizar la inocuidad de los productos obtenidos, y técnicas como la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) o la de matrices (arrays) de ADN para efectuar los correspondientes controles. A medida que se perfeccionan los mapas genómicos del ganado y se conoce mejor su secuencia génica va resultando cada vez más fácil eliminar o modificar genes concretos. En el futuro, estos sistemas de selección animal serán básicos para resolver los problemas de producción agropecuaria en el plano mundial.