Genética molecularGenética molecular

Aplicada al Mejoramiento Aplicada al Mejoramiento GenéticoGenético

Aplicaciones de genética Aplicaciones de genética molecularmolecular

►Detección de portadoresDetección de portadores► Identificación genética. Trazabilidad Identificación genética. Trazabilidad

Filiación.Filiación.►Selección asistida por marcadoresSelección asistida por marcadores►Análisis de diversidad genéticaAnálisis de diversidad genética►Control genético en sistemas de Control genético en sistemas de

introgresiónintrogresión

Detección de portadoresDetección de portadores

►Ejemplos:Ejemplos:►Bovine Leukocyte Adhesion Deficiency Bovine Leukocyte Adhesion Deficiency

(gen BLAD). (gen BLAD). Enfermedad autosómica recesiva.Enfermedad autosómica recesiva. 1,79% de la población en una Muestra Holando.1,79% de la población en una Muestra Holando. Infecciones Infecciones bacterianas recurrentesbacterianas recurrentes

►Hipertermia maligna Hipertermia maligna (gen crc) síndrome (gen crc) síndrome de carnes blandas, pálidas y exudativas de carnes blandas, pálidas y exudativas (carnes PSE). Recesiva pero con penetrancia (carnes PSE). Recesiva pero con penetrancia incompletaincompleta. . Alelo fijado en población por su relación con hipertrofiaAlelo fijado en población por su relación con hipertrofia

Gel poliacrilamida donde se observanlos fragmentos de restricción de losproductos de PCR con la enzima Taq I

Producto de 58 pb del aleloNormal y el alelo BLAD dondeSe indican los sitios de corte deTaq I y Hae III en cada caso

FiliaciónFiliación

►Se analizan simultáneamente Se analizan simultáneamente varios marcadores. varios marcadores. Se heredan en Se heredan en forma mendeliana lo que permite forma mendeliana lo que permite determinar la combinación esperada en los determinar la combinación esperada en los parientes involucrados (STRs)parientes involucrados (STRs)

► Se logra Se logra corregir errores de corregir errores de filiaciónfiliación en los registros genealógicos. en los registros genealógicos.

CACHORRO HERMANOMADRECONTROL

CACHORROADQUIRIDO

PADRE CAMPEON?

1 2 3 4 5 6 MK

Otro Supuesto padre

CACHORROADQUIRIDO

SUPUESTOPADRE 2

PADRE CAMPEON

1 2 3 4 5 6 MK

CACHORRO HERMANO

MADRECONTROL

Marcadores molecularesMarcadores moleculares

► Genes candidatos (MAS3)Genes candidatos (MAS3)► En desequilibrio de ligamiento con un Locus En desequilibrio de ligamiento con un Locus

de un carácter cuantitativo (QTL: quantitative de un carácter cuantitativo (QTL: quantitative trait loci) (selección a través de familias: trait loci) (selección a través de familias: MAS2)MAS2)

► En equilibrio de ligamiento con un Locus de En equilibrio de ligamiento con un Locus de un un

carácter cuantitativo (QTL: quantitative trait carácter cuantitativo (QTL: quantitative trait loci) (selección dentro de familias: MAS1)loci) (selección dentro de familias: MAS1)

Técnicas para identificar Técnicas para identificar marcadoresmarcadores

► Polimorfismos de longitud de Polimorfismos de longitud de fragmentos de restricción (RFLP) fragmentos de restricción (RFLP)

► Número variable de repeticiones en Número variable de repeticiones en tandem (VNTR) o minisatélitestandem (VNTR) o minisatélites

► Repeticiones cortas en tandem (STR) Repeticiones cortas en tandem (STR) o microsatéliteso microsatélites

► Polimorfismos de un solo nucleótido Polimorfismos de un solo nucleótido (SNP)(SNP)

► Locus/Gen Nombre Carácter modificadoLocus/Gen Nombre Carácter modificado

► CSN3 CSN3 κκ-Caseína Composición y rendimiento de la -Caseína Composición y rendimiento de la leche,leche,

► producción de quesos producción de quesos ► CSN1S1 CSN1S1 ααS1-CaseínaS1-Caseína Rendimiento en litros de leche Rendimiento en litros de leche► LGLGββ ββ-Lactoglobulina Composición de la leche y -Lactoglobulina Composición de la leche y

rendimientorendimiento► en la producción de quesosen la producción de quesos► DGAT1 AcylCoA Cantidad y composición de la lecheDGAT1 AcylCoA Cantidad y composición de la leche

Algunos marcadores Algunos marcadores moleculares identificados en moleculares identificados en bovinos para lechebovinos para leche

Algunos marcadores moleculares identificados en bovinos para carne

Locus/Gen Nombre Carácter modificado

CAPN1 µ-Calpaína TernezaCAST Calpastatina TernezaLEP Leptina Engrasamiento de la canalMSTN Miostatina Desarrollo muscular, eficiencia de conversión

Implementación de MASImplementación de MAS(Francia, bovinos para leche)(Francia, bovinos para leche)

► 12 regiones cromosómicas con QTLs para: cantidad de leche, 12 regiones cromosómicas con QTLs para: cantidad de leche, grasa, proteína, porcentaje de grasa y de proteína, fertilidad grasa, proteína, porcentaje de grasa y de proteína, fertilidad femenina y conteo de células somáticasfemenina y conteo de células somáticas

► -c/QTL explicaba el 8-20 % de la variación genética-c/QTL explicaba el 8-20 % de la variación genética

► -c/QTL monitoreado por 2 a 4 marcadores (microsatélites)-c/QTL monitoreado por 2 a 4 marcadores (microsatélites)

► -en c/animal se determinó el genotipo para 33 marcadores (43 -en c/animal se determinó el genotipo para 33 marcadores (43 en el 2006)en el 2006)

► -Animales: de la prueba Nacional: se determinó el genotipo -Animales: de la prueba Nacional: se determinó el genotipo para animales candidatos (machos y hembras elegidos por para animales candidatos (machos y hembras elegidos por pedigree) y sus parientes disponibles: padres, abuelos, tíos, e pedigree) y sus parientes disponibles: padres, abuelos, tíos, e hijas de padres de toros) hijas de padres de toros)

ResultadosResultados

Ganancia promedio en exactitud (RGanancia promedio en exactitud (R22) al usar ) al usar MAS vs pedigree indexMAS vs pedigree index

Raza Leche Grasa Conteo Raza Leche Grasa Conteo célulascélulas

Montbèliarde 0,08 0,11 0,06Montbèliarde 0,08 0,11 0,06

Normanda 0,09 0,09 0,05Normanda 0,09 0,09 0,05

Holstein 0,09 0,19 0,06Holstein 0,09 0,19 0,06

MAS parece ser rentable pero por ahora sólo para bovinos para leche

Con procedimiento de selección optimizado reduciría en 15 % el parentesco entre individuos

Abre la puerta para la implementación de MAS con marcadores en desequilibrio de ligamiento y genes candidatos

El costo de identificación del genotipo puede ser balanceado por una reducción en el número de toros que entran en prueba.

Conclusiones del trabajo