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Criopreservación de células germinales de totoaba (Totoaba macdonaldi) y jurel (Seriola lalandi): nuevas biotecnologías en la conservación de especies valiosas en México
Cryopreservation of germ cells of totoaba (Totoaba macdonaldi) and yellowtail amberjack (Seriola lalandi): new biotechnologies for conservation of valuable species in Mexico
LEONARDO DANIEL MENDOZA GONZALEZ
Carmen Guadalupe Paniagua Chávez
Acceso Abierto
Atribución
Células germinales, disgregación de gónada, criopreservación, totoaba, jurel, vasa
Las células germinales (CGs) son las precursoras de los gametos y tienen la capacidad de migrar hacia la gónada, para posteriormente diferenciarse en gametos. En peces se han estudiado las CGs extrayéndolas y trasplantándolas en individuos de la misma especie o de filogenia cercana. A diferencia de los gametos, las CGs son diploides, por lo que conservan todo el genoma del pez. Considerando esta particularidad de las CGs, resulta relevante desarrollar estrategias basadas en esta biotecnología reproductiva, para preservar especies amenazadas, así como especies para producir alimento con acuicultura. Este estudio reporta una serie de metodologías para disgregar tejido gonadal (TC), obtener una suspensión enriquecida con CGs y criopreservar gónadas y CGs de dos especies de alto valor ecológico y comercial en México; totoaba (Totoaba macdonaldi) y jurel (Seriola lalandi). Para cumplir con este objetivo, el tejido gonadal (TG) de totoaba y jurel fue disgregado enzimáticamente con tres concentraciones de tripsina (0.25 %, 0.3 % y 0.5’%). Para enriquecer una suspensión celular con CGs, se utilizó un gradiente discontinuo con Percoll al 10 % y 40 %. El marcador Vasa, para CGs, fue utilizado para confirmar la presencia de CGs en la concentración del 10 % de Percoll, mediante inmunocitoquímica. Se criopreservó el germoplasma de ambas especies como TG y en suspensión enriquecida de CGs. Para criopreservar TG se probaron dos concentraciones de etilenglicol (1.5 M y 2 M) y dos tasas de congelamiento (TC de -1°C/min y -5°C/min). Mientras que, para la criopreservación de suspensión de CGs, se probaron dos tasas de congelación controladas (-1°C/min y -5°C/min) y una tasa no controlada hasta -70°C. La viabilidad de las CGs fue analizada con tinción doble de diacetato de fluoresceína y yoduro de propidio después de cada tratamiento de disgregación y congelación. Para la disgregación enzimática se seleccionó la concentración de tripsina al 0.3 % en ambas especies, por ser el tratamiento que resultó con menor cantidad de restos de TG en suspensión. Sin embargo, entre las concentraciones de tripsina evaluadas no se encontraron diferencias significativas con respecto a la viabilidad. Se observó el 33.33 % de células positivas a vasa en totoaba y 34.16 % en Jurel, dentro de la concentración del 10 % de Percoll. Al descongelar el TG de ambos peces, se observó que ningún tratamiento tuvo diferencias significativas con respecto a la viabilidad, todos los tratamientos tuvieron >50 %
The GCs are the precursors of gametes and have the potential to colonize and proliferate in an exogen gonad of exogeneic or allogeneic fish, as well as to differentiate into functional gametes and transmit genetic information to their offspring, due to the GCs keep the whole genome. These features make them suitable to be cryopreserved either as male or female germplasm, keeping the genetic resources for long periods. Therefore, the use of GCs for xenotransplantation, open the possibility to new breeding programs for aquatic organisms. The objective of this thesis was to developed methods to cryopreserve germ cells (GCs) in suspension or as whole gonad tissue of two important Mexican fishes; the biggest member of Scianidae family, Totoaba macdonaldi, and yellowtail amberjack, Seriola lalandi, which represents endangered and commercially valuable marine fishes in México. Three trypsin concentrations (0.25 %, 0.3 % y 0.5 %) were tested to dissociate gonadal tissue. Percoll discontinuous gradient (10 % and 40 %) was used to enrich GCs in the suspension. Enriched GCs from the 10 % Percoll layer were identified by immunocytochemistry, using a rabbit polyclonal antibody anti-DDX4 as a marker for GCs. To cryopreserve whole tissue, pieces of gonad were incubated in ethylenglicol (EG) at two different concentrations of EG (1.5M or 2M). Samples were cooled at two different controlled freezing rates (FR), -1°C/min or -5°C/min, until -80°C or placed in a styrofoam box for a non-controlled FR until -70°C before plunging into liquid nitrogen. The viability was evaluated using a double staining based on diacetate fluorescein and propidium iodide after dissociation and cryopreservation procedures. The viability did not show statistic differences among trypsin concentrations, nevertheless, the 0.3% concentration was used because show less debris quantity in both species. Vasa signal positive cells were 33.33% for totoaba and 34.16% for yellowtail amberjack in the 10 % Percoll layer. No significant differences were found in the percentage of viable cells (> 50 %) of thawed gonadal tissue regarding to EG concentration or FR. Nevertheless, principal component analysis indicated major effect on viability was for FR in both species. For thawed enriched GCs suspension, the non-controlled rate was, in both species, the best FR, resulting in 47.37 % viable cells for totoaba and 39.77 % for yellowtail amberjack. These results show that both gonadal tissue and enriched GCs ...
CICESE
2019
Tesis de maestría
Español
Mendoza González, L.D. 2019. Criopreservación de células germinales de totoaba (Totoaba macdonaldi) y jurel (Seriola lalandi): nuevas biotecnologías en la conservación de especies valiosas en México. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 52 pp.
OTRAS
29-10-2019
29-10-2019
Tesis en resguardo
Tesis en resguardo
19-05-2021
Aparece en las colecciones: Tesis - Acuicultura

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