Biotecnologie nella riproduzione animale ART (assisted reproductive technologies)

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1 Biotecnologie nella riproduzione animale ART (assisted reproductive technologies) Inseminazione Artificiale (AI) Trasferimento embrionale (MOET) Crioconservazione gameti e embrioni Sessaggio (gameti e embrioni) Produzione embrioni in vitro (IVEP: IVM, IVF, IVC) Bisezione (Embryo Splitting) Transgenesi - Microiniezione DNA Clonazione Trapianto nucleare

2 1.INSEMINAZIONE ARTIFICIALE 1780 Altre segnalazioni nel 19 secolo Dal 1900 studi estensivi per animali zootecnici in Russia e Giappone E tuttora la procedura più importante per l allevamento degli animali da reddito: pochi maschi molto selezionati e validi geneticamente possono fecondare migliaia di femmine all anno. Toro: con monta naturale qualche decina di femmine/anno con AI centinaia di dosi/settimana, decine di migliaia/anno

3 Dagli anni 50 sono stati fatti notevolissimi progressi nel campo delle produzioni animali: management, nutrizione e alimentazione, ma soprattutto selezione genetica. La vera rivoluzione nell allevamento bovino fu data dalla possibilità di utilizzare seme congelato/scongelato Superati limiti di tempo di spazio maschi morti possono continuare a fecondare scambi internazionali

4 Tecnica molto semplice Tasso di gravidanza simile a naturale Miglioramento genetico Scambi internazionali Sanità (evitare diffusione malattie veneree, pochi riproduttori molto controllati), Sicurezza (non necessario tenere in allevamento maschi pericolosi). Incroci (può essere tenuta solo una razza in allevamento) Specie e razze in estinzione Difficoltà in condizioni estensive

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6 Tasso di concepimento dipende da: Rilevamento calori induzione ovulazioni Seme (raccolta, valutazione, conservazione) Tempo dell IA Tecnica Stress

7 RILEVAMENTO CALORI

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9 INDUZIONE OVULAZIONE / CALORI

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12 Raccolta del seme

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14 Valutazione del seme

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16 Conservazione del seme

17 Extender media funzioni a) Fornire nutrienti come fonte di energia b) Protezione contro effetti dannosi del rapido raffreddamento c) Tampone per prevenire dannosi cambiamenti di ph (acido lattico) d) Mantenere adeguati pressione osmotica e equilibrio elettrolitico e) Inibire crescita batterica f) Aumentare il volume del seme (multiple inseminazioni) g) Proteggere gli spermatozoi dal congelamento

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19 2. TRASFERIMENTO EMBRIONALE / MOET Importanza delle femmine Controparte dell IA (ma molto inferiore come resa) Più prole da femmine di elevato valore genetico Accelerare miglioramento genetico Aumentare rapidamente linee di sangue rare Sperimentale (citologia, genetica, immunologia, biochimica, fisiologia, ecc.) Biotecnologie

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22 Superovulazione variabilità risposta individuale rilievo calori donatrici/riceventi sincronizzazione equilibrio ormonale della donatrice riduzione o blocco trasporto spermatozoi nelle vie genitali femminili qualità degli oociti qualità degli embrioni tecnica esperienza dell operatore qualità delle riceventi e buon management Media 6 embr/bovina da latte. IA donatrice Raccolta embrioni e valutazione Conservazione breve in vitro e valutazione ET Management riceventi fino al parto Management prole fino a utilizzo e vendita

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26 3. CONGELAMENTO EMBRIONI Vantaggi più che per seme congelato Genoma completo Raccolta e trasferimento in qualsiasi tempo e posto Ricevente qualsiasi, anche sconosciuta non necessaria sincronizzazione Scambi internazionali Specie minacciate o in estinzione

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30 Vitrificazione Disidratazione a T amb (crioprotettori molto concentrati) Rapidissimo congelamento per evitare formazione cristalli Più rapido, semplice e pratico Non necessari costosi apparecchi per congelamento Dopo scongelamento un solo passaggio per diluizione Trasferimento diretto

31 4. SESSAGGIO: SPERMATOZOI (o EMBRIONI) Mammiferi: FEMMINE MONOGAMICHE (XX) MASCHI ETEROGAMICI (XY) Allevamenti da carne o da latte Best produrre riproduttori Buone per rimonta Scarse da carne SESSAGGIO SEME morfologiche, fisiologiche, biofisiche, immunologiche (forma, peso, densità, carica elettrica, motilità, biochimica superficie o interna)

32 modified flow cytometric cell sorting of fluorescent dye-loaded living spermatozoa

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