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Revista Cubana de Investigaciones Biomédicas

versão impressa ISSN 0864-0300versão On-line ISSN 1561-3011

Rev Cubana Invest Bioméd v.16 n.1 Ciudad de la Habana jan.-jun. 1997

 

Instituto Superior de Ciencias Básicas y Preclínicas "Victoria de Girón"

Contribución genética a la mortalidad embrionaria en 2 poblaciones de roedores no consanguíneos

Lic. Daniel Walker, Lic. Roberto de la Peña, Lic. Julia Rowley, Dr. Karl Somenov, Dr. Francisco González, Dr. Narciso Gutiérrez y Dra. Elvira Fábregas

RESUMEN

Se calcularon los porcentajes de genes letales recesivos que en estado homocigótico, provocan mortalidad embrionaria tomando como base poblaciones de ratas y ratones no consanguíneos. El aporte de los genes letales recesivos se halló por la diferencia de la mortalidad embrionaria entre 2 grupos con diferentes variantes de apareamiento: sistema rotatorio y cruzamiento consanguíneo. Se comparó al efecto el número de cuerpos lúteos, fetos vivos y reabsorciones en 200 ratones y 160 ratas en los días 15 y 17 del embarazo. Solamente en las ratas se encontraron diferencias significativas entre ambos sistemas debido al efecto de los genes letales recesivos. La mortalidad embrionaria después de la implantación y en general fue de 5,05 y 4,25 % respectivamente.

Descriptores DeCS: GENES LETALES/genética; GENES RECESIVOS/genética; CONDUCTA SEXUAL ANIMAL; ANIMALES DE LABORATORIO/ /embriología.

INTRODUCCIÓN

En ocasiones el proceso de mutaciones recesivas puede dar lugar a la aparición de genes que en estado homocigótico provocan un efecto letal sobre sus portadores.1-4 Se sabe además, que dicho proceso influye sobre la variabilidad genética de las poblaciones en dependencia del sistema de reproducción empleado.5

En una población la heterocidad disminuye en cada generación sin importar el tipo de apareamiento empleado6 y de acuerdo con esto se produce un incremento de la consanguinidad, lo cual aumenta la posibilidad del paso de los genes letales a la condición homocigótica; por consiguiente la expresión de los genes letales recesivos depende de su concentración en el genofondo de la población y se manifiesta de forma concreta por medio de la muerte embrionaria.7,8

El propósito del presente estudio fue conocer qué porcentaje de la muerte embrionaria en 2 colonias de ratas y ratones de laboratorio se produce por la actividad de los genes letales recesivos y mediante este índice, caracterizar el grado de heterocigocidad de sus poblaciones.

MÉTODOS

Se utilizaron 200 ratones y 160 ratas no consanguíneas del bioterio del ICBP "Victoria de Girón", los cuales se reproducen 01:8 por el sistema rotatorio.5 En los ratones, las hembras vírgenes de 2 meses de edad se cruzaron con machos fértiles de la misma edad en proporción de 1:3. En las ratas el método utilizado fue similar con animales de un promedio de 3 meses de edad.

Se emplearon 2 variantes de apareamiento: sistema rotatorio y cruzamiento consanguíneo. en ambas variantes el embarazo se interrumpió entre los 15 y 17 días; las ratas fueron sacrificadas mediante asfixia por éter y los ratones por dislocación cervical. Seguidamente se practicó un corte en la línea media de la pared abdominal para exponer los cuernos uterinos, los cuales fueron examinados y se cuantificó el número de fetos vivos y reabsorciones. Los ovarios se extirparon para ser observados al estereoscopio y se contaron los cuerpos lúteos.

Las magnitudes de la mortalidad embrionaria en 2 períodos fundamentales del desarrollo (antes y después de la implantación) se calcularon mediante las siguientes fórmulas.

Ma (%) =  Cl-Ti x 100          Cl
Md  (%) = Tr x 100        Ti
Mg  (%) = Cl - Ev x 100            Cl
donde Ma: mortalidad embrionaria antes de la implantación; Cl; cuerpos lúteos; Ti: total de implantaciones; Md: mortalidad después de la implantación; Tr: total de reabsorciones; Mg: mortalidad general y Ev: embriones vivos.

El efecto de los genes letales recesivos se calculó por la diferencia de las pérdidas embrionarias entre los grupos con diferentes variantes de cruzamiento. Los resultados fueron procesados estadísticamente por la prueba de U-Mann Whitney.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los resultados de la experiencia con ratones se presentan en la tabla, donde se observa que la mortalidad embrionaria espontánea, en ambas variantes, es elevada principalmente después de la implantación donde sobrepasa el 30 %. En los 2 grupos experimentales, los porcentajes de pérdidas preimplantación fueron menores, pero similares entre sí, con una diferencia de 1,59 %.

TABLA. Resultados de la comparación de 2 variantes de cruzamiento en ratones (1) y ratas (2)
E
 V
 N
 EV
 EM 
 TI
 CL 
PAI 
  PDI
 PPT
1
R
100
612
262
874
1 021
14,40
±
2,31
30,00
±
3,00
40,16
±
2,90
1
C
100
549
324
873
1 034
15,99
±
1,41
37,17
±
3,01
46,90
±
2,80
2
R
80
805
72
877
1 024
14,30
±
0,85
8,20
±
2,30*
21,38
±
0,29**
2
C
80
766
117
883
1 030
14,39
±
0,70
13,25
±
2,50*
25,63
±
0,32**
E: Especie; V: Variante de apareamiento; N: Tamaño de la muestra; EV: Total de embriones vivos; EM: Total de embriones muertos; TI: Total de implantaciones; CL: Total de cuerpos lúteos; PAI: Porcentaje de pérdidas antes de la implantación; PDI: Porcentaje de pérdidas después de la implantación; PPT: Promedio porcentual total; R: Sistema rotatorio de apareamiento; C: Sistema consanguíneo de apareamiento.

La media de los linfocitos obtenidos por el test de roseta fue para la roseta espontánea de 65,8 y para la activa de 25,3 antes del tratamiento, así como de 76,3 y 50,9 después de éste (tabla 2).

El tanto por ciento de reabsorciones obtenidas por el sistema consanguíneo fue superior en un 7,17 % a las producidas mediante el sistema rotatorio; la mortalidad general fue de 46,9 y 46,16 % respectivamente, de donde resulta una diferencia entre ambos de 6,74 %, sin embargo ninguna de estas diferencias fueron significativas de acuerdo con el test empleado.

Los resultados calculados para las ratas también se muestran en la tabla. La magnitud de las pérdidas ocasionadas es relativamente menor que en el caso anterior, así como las diferencias entre ambas variantes para la mortalidad después de la implantación y general, las cuales resultaron ser de 5,05 y 4,25 % respectivamente; sin embargo, ambos valores fueron significativos (p < 0,05), lo cual permite deducir la existencia de genes letales en la población de esta especie.

El grado de significación de las diferencias halladas para las ratas, así como la carencia de letales recesivos en ratones en una cantidad tal que puedan provocar la muerte embrionaria muestra, según lo esperado, que se impone la tendencia a mantener muy baja la concentración de tales genes en el genofondo de la población.12

El sistema de reproducción empleado en estas colonias garantiza la heterosis de éstas y hace que a estos niveles la acción de los letales recesivos sea ineficiente, debido a la formación de un bajo número de homocigotos.13

Sería conveniente repetir periódicamente esta experiencia para estudiar las variaciones que sufren las magnitudes calculadas, lo cual confirmaría la dirección de la fuerza selectiva, o tal vez la existencia de un polimorfismo balanceado en esta colonia, en cuyo caso al tener los heterocigotos un mayor valor adaptativo se favorecería mediante selección el mantenimiento de genes y combinaciones genéticas que contribuyen a preservar la variabilidad genética.14

CONCLUSIONES

  1. La mortalidad embrionaria espontánea en ambas variantes de apareamiento fue elevada, principalmente en la etapa de posimplantación, posiblemente debido a la influencia de factores ambientales externos.
  2. Los resultados experimentales obtenidos mostraron en la colonia de ratas, la presencia de genes letales recesivos en el genofondo de esta población.
  3. El diseño experimental pudiera ser utilizado en el estudio de las variaciones de las frecuencias de los genes letales recesivos en las colonias de animales de laboratorio no consanguíneos.
SUMMARY
    The percentages of recessive lethal genes that in homozygotic state cause embrionary mortality were calculated taking as a basis populations of non-consangineous rats and mice. The contribution of the recessive lethal genes was found by the difference of embrionary mortality between 2 groups with divergent matching variants: rotating system and consanguineous crossing. It was compared the number of corpora lutea, living fetuses, and reabsorptions in 200 mice and 160 rats on the 15th and 17th day of pregnancy. Only in rats there were found significant differences between both systems due to the effect of recessive lethal genes. Embrionary mortality after implantation and in general was of 5.05 and 4.25, respectively.

    Subject headings: GENES, LETHAL/genetics; GENES, RECESSIVE/genetics; SEX BEHAVIOUR, ANIMAL; ANIMALS, LABORATORY/embriology.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
  1. Sawai S, Shimuno A, Hanooka K, Kondoh H. Embryonic lethality resulting from disruption of both N-myc alleles in mouse zygotes. New Biol 1991;3(9):861-9.
  2. Tutois S, Salaun J, Matte MG, Guenet JL. Tg(9HSA-MYC) a homozygous lethal insertion in the mouse. Mamm Genome 1991;1(3):184-90.
  3. Papaioannou VE, Gadner RL. Effects of diapause on lethal yellow (Ay/Ay) mouse embryos. J EExp Zool 1992;263(3):309-15.
  4. Bultman SJ. Michaud SJ, Woychid RD. Molecular characterization of the mouse agouti locus. Cell 1992;71(7):1195-204.
  5. Poole TB. The UFAW handbook on the care and management of laboratory animals. 6 ed. London: Longman Scientific and Technical, 1987.
  6. Brylinska J. Usefulness of reproductive characteristics for variance control of outbred stocks. Zwierzeta Lab 1995;22(1/2):3-8.
  7. Michaud EJ, Bultman SJ, Stubbs LJ, Woychik RP. The embrionic lethality of homozygous lethal yellow mice (Ay/Ay) is associated with disruption of a novel RNA-binding protein. Genes Dev 1993;7(7A): 1203-13.
  8. Kelsey G, Schutz G. Lessons from lethal albino mice. Curr Opin Genet Dev 1993;3(2):259-64.
  9. Korn R, Schoor M, Neuhaus H, Henselking U, Soininen R, Zachyo J, et al. Enhancer trap integrations in mouse embrionic stem cells give rise to staining patterns in chimaeric embryos with a high frecuency and detect endogenous genes. Mech Dev 1992;39(1-2):95-109.
  10. Miller MW, Duhl DM, Vrieling H, Cordes SP, Ollmanm MM, Winkes BM, et al. Cloning of the mouse agouti gene predicts a secret protein ubiquitously expressed in mice carrying the lethal yellow mutation. Genes Dev 1993;7(3):454-67.
  11. Juriloff DM, Harris MJ, Wong V, Miller JE. Studies of a spontaneuous lethal mutation at the albino locus in SELH/Bc mice. Genome 1992;35(2):342-6.
  12. Davis AC, Wims M, Spotts GD, Hann SR, Bradley A. A null c-myc mutation causes lethality before 10,5 days of gestation in homozygotes and reduced fertility in heterozygous female mice. Genes Dev 1993;7(4):671-82.
  13. Siracusa LD. Genomic organization and molecular genetics of the agouti locus in the mouse. Ann NY Acad Sci 1991;26642:419-30.
  14. Smouse P. The fitness consequences of multiple locus heterozigocity under the multiplicative overdominance and inbreeding depression models. Evolution 1986;40(5):946-57.
Recibido: 20 de febrero de 1996. Aprobado: 9 de abril de 1996.

Lic. Daniel Walker. Instituto Superior de Ciencias Básicas y Preclínicas "Victoria de Girón". Calle 142 No. 3102, esquina a 31, reparto Cubanacán, municipio Playa, Ciudad de La Habana, Cuba.

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