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Precision genetic engineering based on stable chromosomal insertion of exogenous DNA in the genomes of large mammals is immensely important for the development of improved biomedical models, pharmaceutical research and an accelerated breeding progress. Precision genetic engineering requires (i) a known locus of genomic integration, (ii) a defined status of foreign DNA, (iii) that transgene expression is unaffected by neighbouring chromosomal sequences, (iv) endogenous genes are not mutated and (v) no unwanted DNA sequences are present. Recently, advanced molecular techniques exploiting exogenous enzymes have opened the possibilities for more sophisticated genetic engineering. Here, we critically review current developments of enzyme-catalysed approaches for targeted transgenesis in large mammals.

Transposon-mediated transgenesis is a well-established tool for genome modification in small animal models. However, translation of this active transgenic method to large animals warrants further investigations. Here, the piggyBac (PB) and sleeping beauty (SB) transposon systems were assessed for stable gene transfer into the cattle genome. Bovine fibroblasts were transfected either with a helper-independent PB system or a binary SB system. Both transposons were highly active in bovine cells increasing the efficiency of DNA integration up to 88 times over basal nonfacilitated integrations in a colony formation assay. SB transposase catalyzed multiplex transgene integrations in fibroblast cells transfected with the helper vector and two donor vectors carrying different transgenes (fluorophore and neomycin resistance). Stably transfected fibroblasts were used for SCNT and on in vitro embryo culture, morphologically normal blastocysts that expressed the fluorophore were obtained with both transposon systems. The data indicate that transpositionis a feasible approach for genetic engineering in the cattle genome. Fil: Alessio, Ana Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular; Argentina Fil: Fili, Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular; Argentina Fil: Garrels, Wiebke. Institut für Nutztiergenetik; Alemania. Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover; Alemania Fil: Forcato, Diego Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular; Argentina Fil: Olmos Nicotra, Maria Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular; Argentina Fil: Liaudat, Ana Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular; Argentina Fil: Bevacqua, Romina Jimena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Pabellón de Zootecnica. Laboratorio de Biotecnología Animal; Argentina Fil: Savy, Virginia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Pabellón de Zootecnica. Laboratorio de Biotecnología Animal; Argentina Fil: Hiriart, María Inés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Pabellón de Zootecnica. Laboratorio de Biotecnología Animal; Argentina Fil: Talluri, Thirumala R.. Institut für Nutztiergenetik; Alemania Fil: Owens, Jesse B.. University of Hawaii at Manoa; Estados Unidos Fil: Ivics, Zoltán. Paul-Ehrlich-Institute; Alemania Fil: Salamone, Daniel Felipe. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Pabellón de Zootecnica. Laboratorio de Biotecnología Animal; Argentina Fil: Moisyadi, Stefan. University of Hawaii at Manoa; Estados Unidos Fil: Kues, Wilfried A.. Institut für Nutztiergenetik; Alemania Fil: Bosch, Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario; Argentina. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Departamento de Biología Molecular; Argentina