R T -F

BLOOD GROUPS AND CYTOGENETICS

G rupos sa n g u in e o s y c i t o g e n S t i c a

D. ISAIAS ZARAZAGA

e s p a Na

Con l a c o -la b o r a c ib n de l a s D ra s . B. AMORENA y V. ARRUGA. D ep artam en to d e G e n b t ic a y M ejora . F a c u lta d d e V e t e r in a r ia . ZARAGOZA. ESPAflA. S p a in .

PRESENTACION GENERAL

Q uizS l o que p a sa m£s in a d v e r t id o en l a o r g a n iz a c ib n de c o n f r o n t s c io n e s c i e n t i f i c a s como l a p r e s e n t e , son a lg u n o s p u n to s como l o s d os que apuntam os que no o b s t a n t e en l a s p r e s e n t e s c i r c u n s t a n c i a s , q u i— s ib ra m o s r e s a l t a r . E l p r im ero e s l a e le c c ib n d e a q u e l lo s a s u n to s que, d e n tr o d e l a m p lio campo o b j e t o de l a Mesa R edonda, p u d ie r a n en cad a campo d e i n v e s t i g a c i b n i n c l u i r t a n t o l a s t e n d e n c ia s de l a s d iv e r s a s a c t i v id a d e s como l a s f i l t im a s f r o n t e r a s a l a s que s e ha l l e g a d o , ju n ­t o con l a s p e r s p e c t iv a s que s e a v iz o r a n . E l seg u n d o p u n to e s l a d i f i c u l t a d d e e l e c c i b n y l i m i t a c i 6 n d e l nflmero d e c i e n t l f i c o s que v ie n e n i n v i t a d o s a l C o n g reso en c a l id a d de P o n e n te s . P or e l l o , ju n to a l — a g r a d e c im ie n to a a q u e l l o s que han r e sp o n d id o a l a lla m a d a d e l Com itb o r g a n iz a d o r , v a tam bibn n u e s tr a g r a t i t u d h a c ia l o s que te n ie n d o m £ri t o s c o n fir m a d o s y m uchas a p o r ta c io n e s que o f r e c e r , p or m o t iv o s muy - v a r ia d o s , no ha s i d o p o s i b l e i n c l u i r l o s .

C o n se c u e n c ia d e e l l o e s , p or una p a r t e , l a d i f i c u l t a d de arm on i- za r e l panoram a de l a c i e n c i a s u j e tS n d o lo a l a c o n c r e ta im agen de l a Mesa Redonda y p o r o t r a l a a d e c u a c ib n d e l o s c o n te n id o s de l a s ponen c i a s a l a s p e r s o n a l id a d e s que nos acom panan. Por U lt im o , s e n a la r d o s d e t a l l e s en c u a n to a l a p r e s e n t a c ib n , d e s a r r o l lo y p r o c e d im ie n to :1) en un a fS n d e o r d e n a r d e n tr o de l a panorSm ica g e n e r a l d e l t i t u l o de l a Mesa R edonda, s e ha e la b o r a d o un esquem a d e a c tu a c ib n en m ate r i a s , que f a c i l i t a l a com p ren sib n d e l c o n ju n to . 2) Se ha s e n a la d o - a l a v e z , p a r a q u ie n e s s e in c o r p o r e n como a s i s t e n t e s u o b s e r v a d o r e s - n a tu r a lm e n te en mucho m enos grad o a l o s e s p e c i a l i s t a s - una p r e — s e n t a c ib n d e l o s tem as y de l o s a u to r e s d e l o que s e ha c r e ld o mSs im p o r ta n te , como i n i c i a c i b n a l o q u e , mSs p rofu n d am en te t r a t a n l o s p o n e n te s , a q u ie n e s agrad ecem os muy c o r d ia lm e n te s u s t r a b a j o s .

D ep artam en to de Gen S t i c a y M ejora . F a c u lta d d e V e t e r in a r ia M igu el S e r v e t , 1 7 7 . Z a ra g o za .

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INTRODUCCION

Los marcadores heredables presentes en los animales pueden es tudiarse a trav€s de diversas metodologias cientificas, destacando por su interns en investigacifin y mejora ganadera, la InmunogenSti ca y la Citogen€tica animal, objetos preferentes de esta Mesa Re- donda.

Desde la introducciSn del t£rmino InmunogenStica que pretende unir los fundamentos cientificos y la metodologia de la ciencia ge ngtica y de la inmunologla, utilizado por primera vez (IRWIN y COLE,193 se ha dado un gran avance en esta rama de la ciencia dentro de la produccifin animal. Especificamente los marcadores inmunogen^ticos sangulneos, estSn siendo ampliamente estudiados y utilizados en el desarrollo de las mSs variadas investigaciones, siendo objeto de ello tanto los que se encuentran en la superficie celular (grupos sangulneos, antlgenos linfocitarios de la histocompatibilidad, etc.), como los denominados marcadores solubles intracelulares (hemoglobi­ns, anhidrasa carbdnica, etc.) como extracelulares (lipoprotelneas, transferrinas, haptoglobinas, etc.).

Por otra parte la Citogen§tica comprende entre otras cosas el estudio de marcadores tisulares tanto a nivel molecular (DNA, enzi mas, etc.) como cromosdmicos (anomallas numgricas, estructurales, etc.

Para una mejor comprensifin de los campos de estudio y de las intervenciones se presents en la p&gina siguiente el esquema que inicia esta introducciSn en el que se express los campos estudiados en esta Mesa Redonda, junto con el autor o autores responsables de la aportaciSn y discusiSn de los trabajos. Como hilo conductor de esta presentaciSn intentaremos definir el campo de estudio, marcar sus llmites permitiendo que cada uno de los especialistas convoca- dos clarifique o subraye lo expuesto a tltulo de ponencia personal, que en todo caso hasta este acto oficial del Congreso se ha respe- tado en sus propios tirminos y que quedarS finalmente subrayado, con las posibles aportaciones de los diversos especialistas en el coloquio, que a continuaciSn y con arreglo a las normas generales tendremos ocasidn de celebrar.

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ESgtJEMA R E P R E S E M T A T 1 V 0 V E L A S A P O R T A C IO N ES A LA M ESA REVOM VA F IG R U PO S S A N G U W E O S V CITOGENETICA).

PARTE I

GR0POS SANGUINEOS

Como se sabe, los antigenos de los grupos sanguineos en las especies ganaderas, objeto de nuestro estudio, se carac- terizan en gran parte por su diversidad y heterogeneidad, transmisibilidad hereditaria e independencia del ambiente, con muy pocas excepciones (J en vacuno; Stone, 1.962). Por ello, se utilizan primordialmente para identificacidn y caracteriza- ci6n de los individuos, poblaciones, lineas y razas. Ademds, su estudio a estos cuatro niveles, se aplica especificamente en varios aspectos ganaderos, destacando, 1) resolucidn de diagndstico de paternidad en animales de paternidad dudosa;2) elaboracidn y comprobacidn del pedigree (o Srbol geneal6g]L co); 3) diagnosis de gemelos monocigdticos y dicigdticos; 4) deteccidn de quimerismo y "freemartinismo" (vacuno); 5) trans fusiones sangulneas; 6) Solucidn y prevencidn a enfermedades hemollticas en recidn nacidos; 7) deteccidn de consanguinidad, heterocigosis, etc. en una poblacidn, explotacidn o raza; 8) estudios filogendticos (de parentesco y origen) de las distin- tas razas, usando los marcadores gendticos de la sangre para la elaboracidn de distancias gendticas; 9) estudios de correla- ci6n entre parSmetros inmunogenSticos y caracteres de importan- cia ganadera (Ej.: resistencia a enfermedades).

A menudo, estos aspectos aplicativos requieren para su re- soluci6n la informacidn proporcionada por la investigacidn b&si- ca, en los campos gendtico, inmunoldgico y matemdtico entre otros. Veamos ahora ejemplos especificos de relacidn entre la inmuno- gendtica bdsica y la aplicada.

Control de paternidad y ligamiento gdnico.

Uno de los aspectos aplicativos mSs destacados de la Gend- tica de Grupos Sangulneos se encuentra en el diagn6stico de la exclusidn de paternidad. Para poder realizar dicho diagndsti- co es preciso tener en cuenta que los factores sanguineos vacunos controlados por determinados sistemas gendticos, pueden heredar

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se co-dominantemente, bien aislados o en bloque, formando feno grupos (Stormont, 1.962).

La existencia de fenogrupos facilita la deteccifin de los casos de exclusidn de paternidad. Pero en algunas ocasiones pueden existir dificultades, concretamente cuando los genes li- gados que controlan los factores antigSnicos de un fenogrupo ex perimentan una recombinacifin en uno o ambos padres. Elio puede tener graves consecuencias, ya que el material gengticq al apare cer recombinado en algunos descendientes, puede determinar la presencia de fenogrupos diferentes a los de los padres, sin que ello represente un caso de exclusi6n de paternidad.

Cuando en t£rminos probabilisticos puede aceptarse la exi£ tencia de una recombinacidn entre genes ligados parentales que controlan un determinado fenogrupo, Ssta puede reafirmar o es clarecer a trav§s de los productos recombinados resultantes, no solamente el orden o distancia entre los genes en los cromosomas parentales sino, a nivel aplicativo, los cas.os de paternidad du- dosa, irresolubles o err6neamente resueltos con el solo uso de factores aislados (es decir cuando se omite la informaci6n sobre el fenogrupo a que pertenecen).

Los mapas de ligamiento ginico (localizacidn y distancia en tre genes) dentro de los sistemas mSs complejos en las especies ganaderas estSn siendo estudiados en detalle actualmente por su interns cientlfico y prSctico, mediante eventos de recombinacidn gen£tica, como recientemente se ha descrito en vacuno para los sistemas B (GROSCLAUDE et al., 1.979) y C (GUERIN et a l . , 1.981).

El Doctor Franpois Grosclaude del Laboratorio Central fran­cos de Grupos Sangulneos y Polimorfismos Bioqulmicos, situado en Jouy-en-Josas, ha profundizado durante su carrera cientlfica en los aspectos teSricos y pr&cticos de la GenStica de los Grupos Sangulneos. en diversas especies animales, especialmente en el ga nado vacuno.

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Tdcnica de punta en la elaboracidn de r e a c t i v o s .

Comfinmente, en las especies ganaderas los factores antigd nicos de la superficle eritrocitaria son generalmente detecta- dos mediante el test hemolltico y/o de aglutinaci6n por reacti vos con anticuerpos especlficos para cada factor (hemolisinas y aglutininas respectivamente). Existen en estas especies muy pocas especificidades de hemolisinas o isoaglutininas naturales en el suero normal de los individuos, encontrSndose a veces en baja frecuencia. Por ello, para su obtencidn, es preciso inmu- nizar, con eritrocitos de una determinada fdrmula antigdnica,,in­dividuos de la misma especie que el donador, o incluso de otra especie, con el fin de inducir una respuesta inmune en el rece£ tor y poder as! utilizar su suero y/o su calostro como fuente clSsica de anticuerpos.

La dificultad en la elaboraci6n de reactivos monoespecifi- cos a partir de estos sueros inmunes estriba en la frecuente he terogeneidad antigdnica de las fdrmulas sanguineas del donador (y receptor) de inmunizacion.es en estas especies, de forma que la respuesta inmune suele resultar en producci6n de anticuerpos no s61o contra uno sino contra varios factores antigSnicos. Por tanto, por lo general, para alcanzar la monoespecificidad es ne- cesario eliminar del suero inmune poliespeclfico, por absorci6n con eritrocitos seleccionados, todas las epecificidades excepto una, la deseada, siendo este un proceso laborioso que requiere numerosos controles. Adem&s existe el inconveniente de que los receptores de las inmunizaciones pueden presentar una respuesta inmune, contra una determinada preparacidn de eritrocitos, de diferente intensidad y especificidad en distintos momentos de su vida.

En cualquier caso, y dada la co m p l e j i d a d de la obtencidn de reactivos m o n o e s p e c i f i c o s , se precisa una e s tandarizacidn de reac tivos tanto a nivel domdstico como internacional por parte de los laboratories miembros de la I.S.A.B.R. (International Society of Animal Blo o d Group R e s e a r c h ) , dedicados a la tipificacidn san gulneos de animales.

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Queda obviado que los procesos mencionados de elaboracidn y contrastacidn de reactivos tipificadores de grupos sangulneos en las especies ganaderas resultan econdmicamente costosos y mSs aCin teniendo en cuenta la necesidad de compra y mantenimiento de un grupo de animales, que posea todos los factores antigdnicos conocidos, para su utilizacidn en dichos procesos.

Afortunadamente hoy dla se estS dando un giro fundamental al procedimiento de elaboracidn de reactivos marcado por la apa ricidn de la tdcnica de hibridomas descrita por KOHLER y MILS- TEIN en 1.975 que utiliza como fuente de anticuerpos monoespe- clficos: a) el sobrenadante de clones (hibridomas) entre cdlulas de una llnea establecida de mieloma de ratdn y cdlulas producto- ras de anticuerpos obtenidas del bazo de ratones inmunizados con tra los antigenos de un determinado individuo; o bien b) el liquido ascltico que se produce al inyectar estos hibridomas en la cavi- dad peritoneal de rat6n. BasSndose en ello TUCKER y sus colabo- radores (1.981) sugieren que esta tScnica podrla utilizarse como fuente de reactivos monoespecificos contra los factores sangulneos de las especies ganaderas.

Asumiendo la existencia de inmunogenicidad en ratones para todos o algunos de los factores antigdnicos conocidos de los gru pos sangulneos de las especies productoras, la puesta a punto de la mencionada tdcnica de obtencidn de anticuerpos monoclonales podrla eliminar gran parte de los costes de elaboracidn de reac­tivos que durante mSs de 40 anos han sido necesarios.

La Dra. Elizabeth Tucker, ha estudiado en profundidad los marcadores genSticos sangulneos, especialmente en ovinos. En la actualidad realiza sus trabajos en el Instituto de Fisiologla Animal de Babraham, Cambridge, sobre el uso de los anticuerpos monoclonales como fuente de reactivos para grupos sangulneos en ganaderla.

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Aspectos p o b l a c i o n a l e s .

AdemSs de las aplicaciones individuales de los grupos san guineos existen diversas aplicaciones a nivel poblacional. Di chos estudios requieren una m etodologla estadistico - m a t e m S t i c a pudiSndose con ello definir genSticamente las caracteristicas de una poblacidn.

Entre los aspectos aplicativos del est u d i o de las pobla- ciones mediante esta metodologia, podemos c o n s i d e r a r el nivel de c onsanguinidad y de heterocigosidad. E lio repercute en la conservaci6n de los caracteres de produc c i 6 n y en la recupera- ci6n del vigor hibrido (CAVALLI-SFORZA, et a l . , 1.971>.

O tro aspecto importante es la estimaciSn de las distancias gengticas entre poblaciones y razas pu d i S n d o s e establecer rela- ciones filogen^ticas entre las mismas.

Actualmente se estS llevando a c abo la e laboraci6n de los Srboles filogen€ticos de las distintas razas aut6ctonas (KIDD et a l . , 1.980).

El Prof. Rodero del Departamento de G enStica de la Facultad de V eterinaria de la U niversidad de C6rdoba, ha trabajado sobre los distintos mgtodos matemStico- e s t a d l s t i c o s p ara el estudio de las poblaciones, a travSs de marcadores i n m u n o g e n g t i c o s , lie gando a establecer relaciones filogen^ticas entre las diferentes razas ovinas espanolas. Actualmente p r o f u n d i z a en la gengtica matemStica y realiza estudios de grupos sanguineos y polimorfis- mos bioqulmicos en la especie caballar primordialmente.

LIPOPROTEINAS

ComGnmente y en sentido clSsico se e n tiende por grupos san gulneos, el conjunto de factores antigSnicos heredables que pue den detectarse generalmente en la superficie de la m e mbrana er:L trocitaria por hem61isis o aglutinaci6n. Sin embargo, genSrica mente el concepto de grupos sanguineos p o d r l a hac e r s e extensivo

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a otros m a r c a d o r e s inmunogengticos de la sangre, incluyendo en tre estos las lipoproteinas, molgculas cuya funci6n primordial encontrada h a sta la fecha es el transporte y control de metabo lismo de lipidos.

D e t e c c i d n .

Segfln su di s t i n t a m o v ilidad electroforgtica y sus densida des, u t i l i z a n d o u l t r a c e n trifugaciSn preparativa, existen cuatro clases de lipoproteinas(de m u y alta, alta, baja y m u y baja den s i d a d ) . Dentro de cada clase puede existir en las distintas e£ pecies u n p o l i m o r f i s m o gengtico, cuyos productos antiggnicos son d etectables por anticuerpos. Tras la aloinmunizacign de un individuo con l i p oproteina de una determinada clase, pueden pro ducirse en gste anticuerpos especificos (precipitinas) contra la parte p r otgica del inmunggeno. Estos forman bandas de preci- p i tacidn con las lipoproteinas correspondientes, en tests de do- ble y simple inmun o d i f u s i d n en agar asi como en inmunoelectrofo- resis en uno o dos sentidos (Rapacz et al., 1.978; Rapacz y Ha£ ler-Rapacz, 1.980).

Aspectos g e n g t i c o - f i s i o l d g i c o s .

En la en f e r m e d a d ateroesclerosis se origina un dep6sito de lipidos, p r i n c i p a l m e n t e dsteres de colesterol, en las capas in tima-media de las arterias, concomitantemente con la formacidn de placas a t e r o e s c l e r d t i c a s , desembocando en muchas ocasiones en el hoy frecuente ataque cardiaco. En relaci6n con este tema, se ha encontrado en cerdos, una correlacidn entre algunos alotipos de lipoproteinas y la resistencia o susceptibilidad a dieta ate- roggnica(RAPACZ y H A S L E R - R A P A C Z , 1.980).

El Dr. Rapacz del Laboratorio de Inmunogengtica (Animal Scien ces Building) de la U niversidad d e Wisconsin, en sus primeras etapas cienti f i c a s (en Polonia) dedicg su atencifin a los grupos sanguineos e r i t r ocitarios y actualmente estS realizando sus tra bajos sobre el anSlisis inmunogengtico de alotipos en varias es- pecies animates.

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P A R T E II

C I T O G E N E T I C A

P e r s p e c t i v a h i s t S r i c a .

E l a v a n c e y p e r f e c c i o n a m i e n t o d e l a s t S c n i c a s d e o b s e r - v a c i S n e i d e n t i f i c a c i d n , h a n c o l o c a d o a la C i t o g e n g t i c a e n u n l u g a r p r o m i n e n t e d e n t r o d e la i n v e s t i g a c i d n y a p l i c a c i d n de c i e r t o s m a r c a d o r e s g e n i t i c o s , e s p e c i a l m e n t e d e los c r o m o s o m a s . T i c n i c a s c o m o las d e c u l t i v o s c e l u l a r e s p u e s t a s a p u n t o p o r K E M P e n 1.929, K R U S T S C H O V y V E R L I N e n 1 . 9 3 5 , p e r m i t e n o b t e n e r ntimeros e l e v a d o s de c S l u l a s e n d i v i s i d n , i m p r e s c i n d i b l e s p a r a la o b s e r v a c i d n d e c r o m o s o m a s m e t a f S s i c o s ; a s l m i s m o e l t r a t a - m i e n t o h i p o t d n i c o i n t r o d u c i d o p o r H S U e n 1.953, f a c i l i t a la d i s p e r s i 6 n e n m e t a f a s e y la a d i c i d n a los c u l t i v o s d e s u s t a n - c i a s c o m o la f i t o h e m a g l u t i n i n a (RIGAS y O S G O O D , 1.9 55) y colch:L c i n a - g u e i n d u c e n la d i v i s i d n c e l u l a r y la b l o g u e a n e n m e t a f a ­se, r e s p e c t i v a m e n t e - p e r m i t i e r o n q u e r e n 1.95 6 , T J I O y LEVA N , d e s c r i b i e r a n p o r vez p r i m e r a , el nfimero y la f o r m a e x a c t a d e los c r o m o s o m a s h umanos.

A p a r t i r de e s t a fecha, y m e d i a n t e la u t i l i z a c i 6 n de es- tas t ^ c n i c a s , se h a n i d o i d e n t i f i c a n d o t a n t o la f o r m a c o m o el n d m e r o c r o m o s d m i c o e n las d i f e r e n t e s e s p e c i e s a n i m a l e s .

A s i m i s m o , se h a n p o d i d o d e s c r i b i r a n o m a l i a s c r o m o s d m i c a s n u m i r i c a s y e s t r u c t u r a l e s . E n 1.959, L E J E U N E , G A U T I E R y T U R ­PIN, d e s c u b r i e r o n la t r i s o m l a 21, r e s p o n s a b l e d e l m o n g o l i s m o h u m a n o , a b r i e n d o asl, el g r a n h o r i z o n t e d e la p a t o l o g i a c r o m o - sdmica.

K N U D S E N e n 1.954, es el primero e n i d e n t i f i c a r u n a a b e r r a - c i 6 n e n c S l u l a s g e r m i n a l e s d e b o v i n o s , q u e d a b a l u g a r a e s t e - r i l i d a d e n el macho.

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A part i r de este momento, y hasta la actualidad, son numerosas las anomalias descritas en las especies domgsti cas, pu d i g n d o s e c o m probar la estrecha relacifin con carac- teres de f e r t i l i d a d y producci6n (GUSTAVSSON y ROCKBORN, 1.964; GUSTAVSSON, 1.966, 1.969, 1.979; POPESCU, 1.969,1.977, 1.980; FECHHEIMER, 1.977; LONG, 1.977).

Marcadores cromos d m i c o s y sus aplicaciones en g a n a d e r i a .

Para la ob s e r v a c i d n de cromosomas es preciso disponer de cglulas en divisi6n, por lo que es necesaria la aplicaci6n de las tScnicas de cultivos celulares, ya sean gstos de cS- lulas aisladas (ej. leucocitos sanguineos) o constituyendo un tejido epitelial, muscular, etc..

A par t i r de estas cglulas y con la ayuda de tgcnicas de bandeo, m i c r o s c o p i a electrdnica e incluso scanning y otras tgcnicas mSs s o f i s t i c a d a s , se pueden observar e identificar regiones c r o m o s d m i c a s , pares de hom61ogos y por supuesto cual quier a nomalia num g r i c a o estructural que pudiera haberse pro ducido.

La C i t o g e n g t i c a veterinaria aplica estos estudios a pro- blemas cllnicos y de produccidn, que afectan a los animales domgsticos, p u d i g n d o s e utilizar oara dar un diagn6 s t i c o efi- caz en p r o blemas de:

- Alg u n o s casos de baja fertilidad.- M u e r t e e m b r i o n a r i a y fetal.- A n o m a l i a s sexuales y del desarrollo somStico.- E s t e r i l i d a d hlbrida.- D e t e r m i n a c i d n del sexo.- D e t e c c i d n de anomalias c r o m o s d m i c a s .

- La_ identif_icaci6 n_ de_anomalias_ c_romosomicas, ademSs de su interns en m e j o r a animal (selecciSn, med i a n t e erradicacidn de portadores lo que supone un aumento de la fertilidad, G U S ­TAVSSON, 1.969), reGne un gran intergs a la hora de su utili-

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zacidn en mapeo de genes, aunque en este caso, suele tratar- se de anomallas compatibles con la vida (MILLER y MILLER,1.972; FERGUSON-SMITH y cols., 1.973).

- Diferenciaci6n_de_las_regiones_cromos6micas, mediante la tScnica de bandas (CASPERSSON, 1.970; POPESCU, 1.974, GUS­TAVSSON, 1.974), LIN y cols., 1.977; FORD y cols., 1.980) es posible identificar cualquier anomalia cromosdmica tanto numfi rica como estructural, realizar estudios filogen£ticos entre especies distintas e incluso establecer el origen e introduc- ci6n de anomallas cromos6micas y otros marcadores.

- Polimorfismo_cromos6mico: Es quizS uno de los apartados que refinen un mayor interns. Vamos a destacar los puntos mSs esenciales:

a) Variaciones cromosfimicas han sido descritas con respec to a alteraciones estructurales, como la denominada transloca- ci6n Robertsoniana, descrita por ejemplo, en mSs de 13 razasde ganado vacuno (GUSTAVSSON, 1.979) en razas francesas (POPES­CU, 1.975) o en toro de lidia espanol (ZARAZAGA y'ARRUGA, 1982)

b) Polimorfismo numdrico entre poblaciones. Ej.: en tru- cha. (SCHNIEDEWIND, 1.982).

c) Polimorfismo del cromosoma Y, descrito por diversos autores, GUSTAVSSON (1.969), POPESCU (1.969), ZHIVALEV y GOL DMAN (1.973) y DARRE y cols. (1.974), y que se considers como un mStodo de identificacidn y de exclusifin de la paternidad, ademSs de estudios comparativos entre razas (HALNAN y WATSON, 1.982).

d) El polimorfismo existente con respecto a la heterocro matina de la regi6n centromdtica, puesto de manifiesto por la tScnica de bandas C. Estudios realizados por CRAIG-HOLMES y cols. (1.975) CARNAVALE y cols. (1.976), BALICEK y cols., (1.978) y AMCHENKOVA y cols. (1.981), demuestran el mecanismo de apareamiento de las nuevas variantes de segmentos cromosd- micos heterocromatinicos, asi como la estabilidad del hetero-

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m o r f i s m o cromosfimico d u r a n t e la d i v i s i d n celular, c a l culan- do las f r e c u e n c i a s de ap a r i c i d n en las poblaciones.

L a a p a r i c i d n de t S cnicas c a d a vez mSs refinadas, permi tirS e n u n f u t u r o p r d x i m o el e s t a b l e c i m i e n t o d e u n a secuen- cia de b a n d a s tal, que se p u e d a identificar, de u n a forma individual, c ada c a r i o t i p o d e n t r o de una m i s m a poblacidn.

P o r o t r a parte, tambiSn en las cSlulas en reposo, pue- de o b s e r v a r s e la c r o m a t i n a en cSlulas somSticas. C o m o ya es conocido, la c r o m a t i n a sexual, observ a b l e en est a s cSlu- las, se c o r r e s p o n d e con el ndm e r o de cr o m o s o m a s X inactiva- dos, p e r o t a m b i d n se ha d e s c r i t o la c r o m a t i n a c o r r e s p o n d i e n - te al c r o m o s o m a Y. E n t r e las aplica c i o n e s de esta m e t o d o l o - gia, c a b r i a destacar:

1 . - Diagnfistico del sexo prenatal: D u r a n t e la gestacidn, se p u e d e n e x a m i n a r las cSlulas d e s c amadas s u s p e n d i d a s en el l iquido amni6tico. M e d i a n t e la tincidn con q u i n a c r i n a p u ede ser o b s e r v a d o el corpiisculo Y en los mac h o s y por ello, se puede d i a g n o s t i c a r los casos de dob l e s Y y otras a l t e r a c i o n e s .

2 . - C § l u l a s poliploides: El ndmero de cuerpos Y, en m u - chas o c a s i o n e s , d e l a t a la e x i s t e n c i a de p o l i p l o i d i a junto con un a u m e n t o d e v o l u m e n del ndcleo.

3. - Deteccifin de tumores: Los p r ocesos de h e t e r o c r o m a t i n i - zacidn y f o r m a c i d n de cr o m a t i n a X, sufren grandes altera c i o n e s en las c S l u l a s tumorales, de forma que no c o n c u e r d a el n d m e r o de corpfisculos c r o m a t i n i c o s sexuales con lo que cabr i a esperar por la d o t a c i d n c r o m o s d m i c a pr e s e n t e en la cSlu l a (KALLENBERGER, 1.964; G ROP y cols., 1.965).

A c t u a l m e n t e se est&n i n t e n s ificando los est u d i o s citoge- n iticos en embriones, e s p e c i a l m e n t e en vacuno, d e b i d o al i n t e ­rns a l c a n z a d o p o r el t r a n s plante de embriones. Los pri m e r o s estudios en este sentido, fueron hechos por H ARE y cols., 1.978;

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WINTENBERGER-TORRES y POPESCU, 1.980. Embriones de muy pocos dlas pueden congelarse y transplantarse posteriormente.

La metodologla del cultivo de cfilulas e m b r i o n a r i a s , refi­ne tambifin el interfis de poder estudiar los efectos de cier- tas anomallas sobre la fertilidad, viabilidad, etc., del in- dlviduo. Asl, se han descrito translocaciones 1/29 en embrio nes de siete y catorce dlas (POPESCU, 1.980 y KING y cols.,1.981) .

El Prof. POPESCU del laboratorio de Citogenfitica del Cen tro Nacional de Investigaciones Zootficnicas del I.N.R.A., ubi- cado en Jouy-en-Josas (Francia), ha publicado numerosos tra- bajos al respecto y con ellos ha c ontribuldo entre otras cosas al conocimiento del nfimero y morfoiogla cromosfimica de Bos tau- rus, asl como al de los cromosomas meifiticos, identificaciSn de anomallas estructurales y numfiricas, m o d o de transmisi6n de tales anomallas, estudios sobre aneuploidla, y poliploidla, anSlisis de los cariotipos de Bos taurus, Bos grunniens y sus h l b r i d o s .

Ultimamente y en paralelo al desarrollo de los trabajos sobre transplantes de embriones, el Prof. Popescu ha conse- guido notables avances en el estudio cromosdmico de tales e m ­briones no s61o en vacuno sino tambifin en aves y cerdos ponien do de manifi e s t o las consecuencias negativas en el desarrollo y producci6n de esos animales portadores de anomallas cromosd- m i c a s .

Mapas c r o m o s d m i c o s .

Entre las aplicaciones que podemos denominar, mfis actua- les, se encuentra la de asignar-cada gen a su segmento cromo- sfimico correspondiente (mapeo c r o m o s 6 m i c o ) ..

Como ya se ha indicado anteriormente, se han utilizado variaciones cromosfimicas, correlacionando el cambio Ocurrido con la alteracidn especlfica del producto gfinico. Pero muchas

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a l t e r a c i o n e s , e s p e cialmente autosSmicas, que se producen en los mamiferos son incompatibles con la vida. Debido a esto, se ha d e s a r r o l l a d o una tScnica para mapear genes en m a m i f e ­ros, que c o nsiste en la hibridaci6n celular somStica intere£ pecifica (EPHRUSSI, 1.972). Las nuevas cSlulas hibridas tie- nen una gran tendencia a perder sus cromosomas (HEUERTZ y cols., 1.981); L E O N G y cols., 1.981a, 1.981b; SAIDI-MEHTAR y c o l s ., 1.981).

Los clones hibridos s61o retienen aquellos cromosomas humanos, vacunos, ovinos, porcinos, etc., que portan el gen en estudio (O'BRIEN, 1.980, ECHARD, 1.981). En las especies ganaderas, el ndmero de genes mapeados es todavia muy reduci- do, aunque en la actualidad, se estS insistiendo considerable- mente, sobre el tema.

Tambi§n se han desarrollado nuevos mgtodos que combinan la h ibridacidn celular somStica con la hibridacidn de DNA (BRITTEN y cols., 1.966) o con anSlisis de fragmentos de res- triccidn (RUDDLE, 1.981), etc., de gran utilidad a la hora de realizar estudios de polimorfismos en las poblaciones y de filogenia entre las diversas razas y especies.

El Prof. LIN, que nos acompana en esta Mesa Redonda, tra baja en la Fa c u l t a d de Medicina, de la Universidad de Calgary (CanadS). Sus aportaciones junto con las de otros citogene- tistas pioneros en esta linea de trabajo, han servido para una m e jor i d e n t ificaci6n de los cromosomas de ganado vacuno, mediante las tdcnicas de bandeo, tanto bandas G, como Q, etc.

Ha e s t udiado la utilizacidn de pares de bases especifi- cos como ma r c a d o r e s afines de los agentes de bandeo del DNA en cromosomas d e mamiferos, asi como la aplicacidn de la fluo rescencia a la identificacidn de cromosomas de las especies humana, de rat6n y de sus hibridos, con vistas a una futura utilizaci6n en m a p e o cromos6mico.

Dentro de esta Mesa Redonda, paralelamente y en comple-

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mentaci6n con otra Mesa Redonda, existen algunos ejemplos de ingenieria genStica, que pueden considerarse como marcadores genSticos puesto que tienen como mfetodo de trabajo el DNA.La ingenierla genStica consiste primordialmente en recodifi- car el mensaje genfetico celular, constituyendo nuevos genes para introducirlos despuSs en c61ulas, a imitaci6n de los pro cesos de transformacidn y transducciSn bacterianas. En los (iltimos anos se ha desarrollado considera b l e m e n t e , esta linea de trabajo, marcando una posibilidad de construir, transferir y expresar dentro de las c61ulas la informaci6n genStica con- trolada por el investigador.

En definitiva, se trata de un conjunto de tScnicas que permiten fraccionar el DNA y ensamblar los fragmentos obte- nidos con otra molicula de DNA, que actuando como portador, hace posible la transferencia de informaciSn genStica de un organismo a otro, no relacionado filogenSticamente con 61.Dentro de este individuo, el DNA transferido es capaz de re- plicarse y expresarse (clonado del D N A ) .

Mediante las endonucleasas de restricci6n se consigue la rotura de las molSculas de DNA en zonas en las que las bases complementarias de la doble hilice estSn ordenadas segtin una simetrla rotacional. La rotura puede producirse en el eje de simetrla o cerca de 61 y al mismo nivel en ambas cadenas (KORN- BERG, 1.974).

En un sentido mSs amplio, y que manifiesta las enormes posibilidades de la ingenierla gen6tica en el campo aplicati- vo, tambiin se puede considerar como tal, segtin CAVALLI-SFORZA y BODMER (1.971):

. La formacifin de mosaicos gen6ticos artificiales por m e ­dio de transplantes de firganos: un 6rgano gen6ticamente defec tuoso es sustituido por otro normal.

. El c l o n a d o : Poniendo por ejemplo, el transplante de nfi cleos somSticos a Svulos enucleados que dan lugar a descendien tes gen6ticamente id6nticos.

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. E l c o n t r o l d e s exo de la d e s c e n d e n c i a , m e d i a n t e se- p a r a c i d n d e los e s p e r m a t o z o i d e s p o r t a d o r e s d e l c r o m o s o m a X o del Y, q u e s e r i n los que d a r l n lug a r a la d e s c e n d e n c i a d e s e a d a (f e m e n i n a o m a s c u l i n a r e s p e c t i v a m e n t e ) .

. L a i n d u c c i 6 n d e p a r t e n o g l n e s i s en la h e m b r a q u e pue d e d a r d e s c e n d e n c i a e x c l u s i v a m e n t e femenina.

A c t u a l m e n t e , se h a n d e s a r r o l l a d o nuevos m l t o d o s e n t r e los q u e c a b e d e s t a c a r los b a s a d o s en el n l m e r o de e n z i m a s de r e s t r i c c i 6 n y D N A clonado, q u e p o n e n de m a n i f i e s t o la exi s - t e n c i a d e n u e v o s p o l i m o r f i s m o s : p. ej. el p o l i m o r f i s m o que p r e s e n t a la l o n g i t u d d e f r a g m e n t o s de r e s t r i c c i d n (SALOMON y BODMER, 1.979; B O T S T E I N y cols., 1.980) y su a p l i c a c i d n en m e j o r a g e n l t i c a ganadera.

El Prof. SOLLER, f i n a l mente, p a r t i c i p a en e s t a M e s a y ha p o d i d o d e t e r m i n a r q u e c o n el u s o de d i v e r s o s e n z i m a s que r o m p e n la c a d e n a d e DNA, p u e d e n o b t e n e r s e f r a g m e n t o s d e D N A de d e t e r m i n a d a s lo n g i t u d e s , e x h i b i e n d o asi u n p o l i m o r f i s m o b a s a - do t a n t o en la l o n g i t u d de los f r a g m e n t o s c o m o en la c o m p o s i - c i 6 n b i o q u i m i c a r e q u e r i d a p a r a que el enzima, en c u e s t i 6 n , ac tie.

* * * *

A u n q u e e l c a m p o e n e s tos asu n t o s r e s u l t a inmenso, no po- d e mos e x t e n d e r n o s a o t r o s m a r c a d o r e s gendti c o s , q u e e n el Co- loquio, s u r g i r l n e v o c a d o s q u i z l p o r a l g u n o s a s i s t e n t e s . El f u t u r o nos d e p a r a r ! i n d u d a b l e s hallazgos, que a no dudar, s e r i n o b j e t o d e e s t u d i o e n p r d x i m o s Congre s o s , c o m o el q u e a h o r a nos e n c o n t r a m o s .

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