Por: Alison L. Van Eenennaam y Paul G. Olin
California Agriculture 60(3): 126 – 131
http://californiaagriculture.ucop.edu    
Traducción Aquahoy

La biología reproductiva de los peces, los convierte en particularmente susceptible a la manipulación genética. La ingeniería genética o “transgénesis” del salmón del Atlántico esta actualmente siendo sometido a la revisión de las regulaciones federales, y la investigación internacional esta desarrollando otras especies. La capacidad innata del pez para escapar del confinamiento y su potencial de invadir los ecosistemas nativos, eleva la preocupación ecológica asociada con la modificación genética.

 

El escape de los peces transgénicos invariablemente podría no resultar en efectos perjudiciales sobre las poblaciones nativas; no obstante, se requiere una evaluación cuidadosa del riesgo para determinar los riesgos ecológicos únicos para cada combinación del transgen, especie y el ecosistema receptor. En respuesta a la preocupación pública acerca de los peces transgénicos, California ha desarrollado una estricta regulación para la importación, posesión y crianza de peces transgénicos, y las leyes de California prohíben la presencia de transgénicos en aguas del océano Pacífico que están reguladas por el estado.


La racionalidad para el desarrollo de trangénicos o animales mejorados genéticamente para su aplicación en agricultura es esencialmente el incremento de su productividad y la producción, mejorando su resistencia a enfermedades y parásitos, e incrementar las cualidades nutricionales y de procesamiento de los alimentos derivados de estos animales transgénicos. Comparado con los mamíferos, los peces ofrecen importantes ventajas para la producción de transgénicos, debido al elevado número de huevos puestos por hembra, al hecho de que la fertilización y el desarrollo embrionario tiene lugar fuera de la madre (en la mayoría de las especies), la más baja probabilidad de transportar patógenos humanos, y el hecho de que la acuicultura esta expandiendo rápidamente el mercado. Los primeros peces transgénicos fueron producidos en 1984, y desde entonces se han producido más de 30 especies modificadas genéticamente en todo el mundo.

El número de especies transgénicas es más altos para los peces, que para todas las especies de vertebrados juntas. Los peces transgénicos han sido desarrollado para aplicaciones como la producción de terapéuticos para humanos, modelos experimentales para la investigación biológica, monitoreo ambiental, peces ornamentales y producción acuicultural. Irónicamente, los organismos acuáticos transgénicos son para muchos grupos una preocupación ambiental, si ellos son accidentalmente liberados al ambiente. A diferencia de las mayoría de las especies agrícolas, los peces son difíciles de contener y altamente móviles, y ellos pueden fácilmente asilvestrarse e invadir ecosistemas nativos (NRC 2002).

Definición de peces transgénicos

Los peces transgénicos son aquellos que tienen y transmiten una o mas copias de una secuencia de ADN recombinante (por ejemplo, una secuencia producida en un laboratorio usando una técnica recombinante de ADN in Vitro). Ellos están definidos por la tecnología que es usada para crear y transferir la secuencia de ADN, sin ser la especie donadora de ADN. Por consiguiente, los peces con ADN recombinantes derivados enteramente de peces son considerados transgénicos. La secuencia de ADN recombinante, o construida, comprende usualmente varias diferentes regiones, incluido una señal de inicio o “promotor”, la región de codificación para la proteína objetivo, y una señal de alto o “terminador”. La construcción es usualmente introducido en el genoma animal a través de microinyección del fragmento del ADN recombinante en los huevos fertilizados o en los embriones en estados iniciales.

La inducción a la transgénesis es relativamente un proceso ineficiente. Solo uno de cada 100 huevos microinyectados incorpora de forma estable la secuencia de ADN en su genoma y subsecuentemente transmite el transgen a su progenie. El gen de la hormona del crecimiento es el gen más popular para la transgénesis, lo cual no es sorprendente si consideramos el potencial de ahorro de los costos en alimentos para cada producto. Al menos 14 especies de peces han sido genéticamente modificadas para incrementar su crecimiento, y aunque la mayoría casi siempre crecen más rápido que los controles no transgénicos, ellos no necesariamente crecen hasta el tamaño de la madurez sexual.

Hay, sin embargo, alarmantes ejemplos de gigantismo (Nam et al. 2001). Varios estudios han demostrado que los peces transgénicos que incrementan su crecimiento han mejorado la eficiencia de conversión del alimento (Cook et la. 2000), resultando en beneficios económicos y ambientales, como la reducción de los desechos de alimentos y efluentes de las piscigranjas. Actualmente, los animales transgénicos están aprobados para la producción de alimentos en los Estados Unidos, aunque esto puede cambiar. Una empresa llamada Aqua Bounty esta esperando los resultados de la revisión de las regulaciones para estos peces por la US Food and Drug Administration (FDA),

Sugerencia para incrementar el crecimiento del salmón.

El salmón Atlántico permanece como el pez más importante de cultivo en el comercio mundial. El salmón es un pez carnívoro, y los acuicultores vienen trabajando para mejorar las tasas de conversión de alimento y la eficiencia a través de la selección genética, y la inclusión de proteínas provenientes de vegetales (soya, aceite de rapeseed y gluten de maíz) en las formulaciones de alimentos. Como consecuencia, la inversión en alimento por pez ha disminuido a 44% desde los niveles de 1972; asimismo, las dietas actuales contienen aproximadamente la mitad del contenido de harina de pescado que ellos alguna vez tuvieron (Aerni 2004).

El primer animal transgénico que se presento para ser aprobado por las autoridades de Estados Unidos fue el salmón del Atlántico transgénico que tenia el gen de la hormona para el crecimiento del salmón chinook controlado por promotor activado por el frío de una tercera especie, el pout del océano. El peso de madurez de estos peces permanece igual que de otros salmones de cultivo, pero su tasa de crecimiento inicial se incremento de 400% a 600% con un concomitante disminución de 25% en los gastos de alimentación y un menor tiempo para su comercialización (Du et al. 1992). Asumiendo la aprobación de regulación positiva y la aceptación del consumidor, el incremento de la tasa de crecimiento y la eficiencia del alimento de estos salmones transgénicos podrían incrementar la productividad de la acuicultura del salmón significativamente, y probablemente se necesitara que los acuicultores del salmón adopten la tecnología para permanecer competitivos (Aerni 2004).

Factores de riesgo de los peces transgénicos

Liberación o escape. La más grande preocupación asociado con los peces transgénicos, son los relacionados a su inadvertida liberación o escape. Esto implica problemas desde la reproducción con poblaciones de peces nativos (Muir y Howard 2002) a efectos sobre el ecosistema resultantes del aumento de la competencia por alimento y las especies presas.

En principio, no hay diferencias entre las preocupaciones asociadas con el escape de peces de ingeniería genética y aquellos relacionados a los escapes de peces que difieren de las poblaciones nativas en alguna otra forma, como una población de procreación cautiva (Lynch y O´Hely 2001). La evaluación del riesgo ecológico requiere una evaluación de la idoneidad de los peces transgénicos en relación a los peces no transgénicos en la población receptora, para determinar la probabilidad de que el transgen pueda difundirse en la población nativa. La idoneidad es definida como la contribución genética de descendientes individuales a las futuras generaciones de la población. Esto puede ser reducido a seis componentes de la idoneidad: viabilidad de los juveniles, viabilidad de los adultos, edad de la madurez sexual, fecundiad de la hembra (número de huevos), fertilidad del macho y éxito en el apareamiento (muir y Howard 2001).

La importancia de estimar acertadamente cada uno de estos componentes de la red de idoneidad es demostrada por el peligro ejemplificado por la “hipótesis del gen troyano”. En esta situación específica, los transgenes incrementan el éxito de apareamiento,  pero los individuos que poseen los transgenes producen descendencia con una reducida viabilidad juvenil. Dependiendo en la magnitud relativa de los efectos, un resultado asociado con esta particular circunstancia puede ser la desestabilización demográfica y por último la extinción de las poblaciones nativas (Muir y Howard 1999; Hedrick 2001). Es por consiguiente importante evaluar cada especie y la combinación transgénica caso por caso, para estimar los componentes de la red de idoneidad relativa a los peces no transgénicos en la población receptora (Muir y Howard 2004).

Factores ambientales. En adición al intercruzamiento, también es importante considerar el impacto potencial que los factores ambientales pueden tener en la supervivencia de las poblaciones transgénicas y no transgénicas (por ejemplo, genotipo por interacciones ambientales). Un reciente estudio sobre salmones transgénicos para incrementar el crecimiento y no transgénicos, estableció que el salmón transgénico no afecto el crecimiento de las cohortes no transgénicos cuando la disponibilidad del alimento fue alta (tasa de alimentación diaria del 7.5% del total de biomasa de los peces). Sin embargo, la supervivencia para las cohortes transgénicas y no transgénicas fueron afectadas cuando el alimento fue limitado a un 0.75% del total de biomasa de peces. Los salmones trangénicos para el crecimiento rápido eran los que dominaban la obtención de alimento, y exhibieron un fuerte comportamiento agonista y de canibalismo hacia sus cohortes cuando fueron inadecuadas las fuentes de alimentos (Devlin et al. 2004). El hambre y el incremento de las tasa de crecimiento han sido previamente asociadas con el comportamiento agonista en salmonidos no transgénicos, aunque en este experimento, poblaciones no modificadas que recibieron una ración de alimento reducida no mostraron este comportamiento.

La presencia de peces transgénicos, en un resultado a priori, no podría resultar catastróficas para las poblaciones nativas. Si los peces transgénico están enfermos para un ambiente o son físicamente incapaces de sobrevivir fuera del confinamiento, ellos podrían tener poco riesgo para el ecosistema nativo. Es importante destacar que ni los riesgos ni los beneficios de los peces transgénicos son ciertos o universales. Ambos pueden variar de acuerdo a numerosos factores, incluido el gen introducido, las especies huéspedes, las estrategias de contención, la movilidad de las especies, la capacidad de volverse silvestre, la idoneidad relativa de los peces transgénicos, el ecosistema receptor, la interacciones ambiente-genotipo, y la estabilidad de la comunidad receptora. Los reguladores necesitan aplicar el conocimiento científico, basa en una estructura del riesgo para evaluar el riesgo ecológico envuelto con cada combinación transgen, especie y ecosistema receptor, caso por caso.

Confinamiento de peces transgénicos.

La comercialización de peces transgénicos probablemente dependerá del desarrollo de estrategias de confinamiento efectivas. Si los peces transgénicos son adecuadamente confinados, ellos tendrán poco riesgo para las poblaciones nativas. La National Research Council (NRC 2004) recomienda el uso simultáneo de múltiples estrategias de confinamiento para peces transgénicos, una aproximación que es consistente con el mecanismo redundante de falla-seguridad usado en otras industrias (por ejemplo, la industria de aviación) donde los controles críticos deben ser mantenidos en todo momento. El confinamiento físico es obviamente la primera línea de defensa para prevenir el escape de peces transgénicos. Ejemplos de estas medidas pueden incluir la construcción de instalaciones en tierra o la remoción de las poblaciones nativas, o asegurar que la química del agua (temperatura, pH, salinidad, concentraciones de ciertos químicos) es letal a uno o más estadios de vida de los peces transgénicos, así como el tratamiento de los efluentes para prevenir la liberación de gametos viables o larvas.  

El enfoque de confinamiento biológico o bioconfinamiento como la esterilización, también han sido desarrollado (Fu et al. 2005; MaClean et al. 2002; Slanchev et al. 2005; Uzbekova et al. 2000). La esterilización de peces transgénicos conduce a reducir el riesgo de intercruzamiento asociado con el escape de los peces transgénicos. Aqua Bounty planea, para contener biológicamente sus salmones transgénicos, solo la comercialización de peces transgénicos hembras triploides. Un pez triploide, tiene tres grupos de cromosomas lo usual son dos, puede ser obtenido por un shock de temperatura o presión sobre el huevo después de la fertilización para prevenir la extrusión del segundo cuerpo polar. Los peces triploides son capaces de producir huevos viables debido al hecho de que el tercer grupo de cromosomas interfiere con el proceso de meiosis. Desafortunadamente, los métodos de inducción a la triploidia no son suficientemente efectivos para asegurar consistentemente un 100% de esterilidad. La identificación individual de las larvas diploides fértiles dentro de lotes de larvas triploides usando un análisis de partícula o citometria de flujo de las células de la sangre es una proposición cara. Aqua Bounty planea verificar la esterilidad de cada lote de huevos de salmón transgénico usando citometria de flujo antes de ellos dejen el hatchery.

Los investigadores están trabajando en otros enfoques de confinamiento genético, incluido los métodos de transgénicos para la inducción de la esterilidad. Un enfoque, similar a esterilidad mediante ingeniería genética para la semillas de plantas transgénicas, apodado la tecnología del “terminator”, engendra una respuesta hostil de ciertos grupos ambientalistas y productores. En este caso, la preocupación se centra más en el efecto que pueda tener la tecnología sobre los derechos de los agricultores para guardar y resembrar las semillas de sus cosechas, además que esto tiene el potencial para sortear el escape de los transgenes. Aun se desconocen si los costos adicionales asociados con el confinamiento son mayores a los ahorros en la producción u otros beneficios conferidos por los transgenes.

Regulaciones mundiales y de Estados Unidos.

Mientras que muchos países han desarrollado regulaciones para las variedades de plantas transgénicas, pocos países tienen regulaciones similares para los animales transgénicos. Las agencias de gobierno en Cuba y China están revisando propuestas para la comercialización de peces modificados genéticamente (Pew Initiative on Food and Biotechnology 2003). Actualmente no hay estándares internacionales respecto al confinamiento de los peces transgénicos para prevenir su potencial liberación o escape al ambiente.

En los Estados Unidos, el uso de peces transgénicos esta regulado bajo la Food, Drug and Cosmetics Act, siendo el Center for Veterinary Medicine (CVM) de la FDA, la principal jurisdicción sobre los animales transgénicos. Los animales transgénicos para la producción se encuentran bajo la regulación de la CVM, como una nueva droga animal. Las aplicaciones de las investigaciones están guardadas solicitando aprobación para las modificaciones de la base de genes, y siguiendo la provisión de una adecuada seguridad de los datos, los auspiciadotes deben solicitar la aprobación para que estos animales puedan ser usados en la alimentación o procesamiento dentro de los componentes de la alimentación animal.

Como dato, ningún animal transgénico ha sido aprobado para ser usado como alimento para los humanos, aunque el salmón del Atlántico transgénico de Aqua Bounty se encuentra bajo revisión regulatoria por más de 5 años. Un número limitado de animales transgénicos han sido aprobados para ser usados dentro de los componentes de la alimentación animal (FDA 2006). Para coordinar el descuido de las múltiples agencias federales sobre los organismos transgénicos, se adopto en 1986 la “Coordinated Framework” para clarificar la autoridad regulatoria de la FDA, la US Environmental Protection Agency (EPA) y la US Department of Agriculture (USDA). Estas tres agencias comparten la jurisdicción sobre los organismos transgénicos a través de la Food, Drug and Cosmetics Act (FFDCA), la acta Federal Insecticida, Fungicide, and Rodenticidae and the Toxic Substances Control (USDA).

La Office of Science and Technology Policy publico un paquete de casos de estudios de regulaciones en el 2001, en el cual la FDA indicó que “intentaba publicar una propuesta de guía, sobre como las nuevas provisiones de drogas animales de la FFDCA se refieren a los animales transgénesis, y sobre los procedimientos por el cual las empresas desarrollan animales transgénicos pueden complementar con aquellas provisiones”. Sin embargo, el gobierno no ha ensayado sobre guías adicionales para la implementación de cada política. En adición para asegurar la seguridad del alimento, la FDA también evalúa los riesgos ambientales que poseen los animales trangénicos, como lo determina la National Environmental Policy Act (NEPA).

Bajo el NEPA las agencias federales están obligadas a cooperar con las otras agencias federales envueltas, y en el caso del salmón transgénico de Aqua Bounty, esta cooperación incluye el trabajo con la US Fish and Wildlife Service y la NationalMarine Fisheries Service, en el desarrollo de una evaluación científica del riesgo ambiental.

Las normas en California

California fue el primer estado en considerar legislación, para enmendar la Fish and Game Code, haciendo ilegal la importación, transporte, posesión y liberación de peces transgénicos vivos, o sus huevos, excepto bajo un permiso. El proyecto de ley, SB 1525, fue introducida en el 2002 y apoyado por el Institute Fisheries Resources, la Natural Resources Defense Council, la Ocean Conservancy, y otros grupos, basada en la preocupación de que los peces transgénicos que escapen a la naturaleza pueden tener efectos adversos   sobre el ambiente.  La SB 1525 no paso y subsecuentemente, sus proponentes buscaron otras vías para alcanzar sus objetivos y pedir a la California Fish and Game Commission la prohibición de la introducción de peces alterados genéticamente en el estado.

La comisión denegó esta petición, pero luego instruyeron a California Department of Fish and game (DFG) para que desarrolle reglas y regulaciones que gobiernen el uso de peces transgénicos en el estado. Un grupo de trabajo formado por la DFG en cooperación con la industria y los involucrados en la conservación del ambiente (incluido la Natural Resources Defense Conuncil, la Ocean Conservancy, UC y la California Aquaculture Association) trabajaron para establecer estas reglas (California Code of Regulations 2003).

Se requiere de un permiso bajos estas reglas para importar, transportar, poseer, criar o realizar investigación sobre peces modificados genéticamente en California. Ellos deben mantenerse en sistemas cerrados u otro sistema que no permita la inadvertida liberación de peces vivos, y el acceso a las instalaciones que contienen los peces transgénicos debe ser restringido. La Fish and Game Commission unánimemente acepto estas regulaciones en el 2003, efectivizando la adición de los animales acuáticos transgénicos a la lista del estado sobre especies restringidas. Las regulaciones también requieren comentarios del público, y la comisión debe escuchar al público para cada solicitud de permiso, con la finalidad de asegurar de que el permiso otorgado es del mejor interés público.

Legislación adicional en California relacionada a los peces transgénicos fue introducida en la sesión legislativa del 2003 como SB 245. Esta propuesta de ley contiene en parte el siguiente lenguaje: “En las aguas del océano Pacífico que están regulados por este estado, esta prohibido el desove, incubación, o cultivo de algunas especies de peces que pertenecen a la familia Salmonidae, las especies de peces transgénicos, o alguna especie exótica de peces”. La propuesta de ley eximen las poblaciones nativas de California que son propagados y cultivados para ser liberados en las aguas del océano con el objetivo de recuperar, restaurar o incrementar las poblaciones nativas de “salmón” y “trucha cabeza de acero” de California. Esta legislación paso por la California Assembly (50 a 26) y el Senado (22 a 14), efectivizando la exclusión de los peces transgénicos de las jaulas acuícolas hasta 3 millas de las costa de California.

¿Qué hay sobre el GloFish?.

En el 2003, un zebra danio transgénico que produce un proteína roja fluorescente estuvo comercialmente disponible en la mayoría de tiendas de mascotas de Estados Unidos. La zebra danio es una pequeña especie para acuario, que nunca sobrevive fuera de cautividad en los Estados Unidos, a pesar de las repetidas liberaciones intencionales y accidentales. Federalmente, la FDA decidió no regular formalmente el GloFish. La racionalidad para esta decisión fue explica en el siguiente comunicado de la FDA: “Debido a que los peces tropicales para acuario no son usados para propósitos de alimentación, ellos no constituyen amenaza al abastecimiento de alimentos. No hay evidencia de que el pez de ingeniería genética zebra danio posea alguna amenaza al ambiente, que sus homólogos no modificados, los cuales son ampliamente comercializados en Estados Unidos. En la ausencia de un riesgo claro para la salud pública, la FDA no encuentra razones para regular este pez en particular”.

Esta falta de regulación formal fue visto como algunos como un “precedente peligroso” para la regulación de animales transgénicos. A pesar de la decisión de la FDA de no regular la comercialización de GloFish, ellos no se encuentran disponibles en las tiendas de mascotas de California, como un resultado de las regulaciones de la DFG, que requieren un permiso para importar, transportar, poseer o criar peces modificados genéticamente en los sistemas acuáticos del estado.

La aceptación de los consumidores decidirá

En el corto plazo, es el mercado más que la ciencia la que decidirá el destino de las nuevas tecnologías y la aceptabilidad de ciertos riesgos. Los comerciantes minoristas de alimentos y aun los productores pueden estar poco dispuestos a tener peces transgénicos y el riesgo de tener su mercado como blanco de una campaña organizada anti-biotecnología (Aerni 2004). Similar a lo que ocurrió en Europa, donde las campañas de los activistas tuvieron como blanco a los comerciantes que tenían productos alimenticios modificados genéticamente.

Una evaluación para diferenciar las marcas, dio como resultado la remoción de estos productos de los supermercados (Kalaitzandonakes y Bijman 2003). A pesar del fuerte apoyo del público para las aplicaciones médicas de la ingeniería genética, hay poco apoyo público para la biotecnología agrícola. La respuesta del mercado y el comportamiento del consumidor pueden diferir marcadamente entre los países ricos del oeste y los países en desarrollo. Aun si la FDA aprueba los peces transgénicos en los Estados Unidos, es probable que los activistas, los comerciantes de alimentos y los consumidores respondan en el mercado, que finalmente decidirá si los peces trangénicos usados como alimento se hunde o nadan.

A.L. Van Eenennaam is Animal Genomics and Biotechnology Cooperative Extension Specialist, UC Davis; and P.G. Olin is Director and Marine Advisor, UC Cooperative Extension Sea Grant.

Referencias

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