Genética molecular

1. Genética molecular Aplicada al Mejoramiento Genético

2. Aplicaciones de genética molecular • Detección de portadores • Identificación genética. Trazabilidad Filiación. • Selección asistida por marcadores • Análisis de diversidad genética • Control genético en sistemas de introgresión

3. Detección de portadores • Ejemplos: • Bovine Leukocyte Adhesion Deficiency (gen BLAD). Enfermedad autosómica recesiva.1,79% de la población en una Muestra Holando.Infecciones bacterianas recurrentes • Hipertermia maligna (gen crc) síndrome de carnes blandas, pálidas y exudativas (carnes PSE). Recesiva pero con penetrancia incompleta. Alelo fijado en población por su relación con hipertrofia

4. Gel poliacrilamida donde se observan los fragmentos de restricción de los productos de PCR con la enzima Taq I Producto de 58 pb del alelo Normal y el alelo BLAD donde Se indican los sitios de corte de Taq I y Hae III en cada caso

5. Filiación • Se analizan simultáneamente varios marcadores. Se heredan en forma mendeliana lo que permite determinar la combinación esperada en los parientes involucrados (STRs) • Se logra corregir errores de filiación en los registros genealógicos.

6. PADRE CAMPEON? CACHORRO ADQUIRIDO CACHORRO HERMANO MADRE CONTROL 1 2 3 4 5 6 MK Otro Supuesto padre

7. CACHORRO HERMANO MADRE CONTROL 1 2 3 4 5 6 MK PADRE CAMPEON SUPUESTO PADRE 2 CACHORRO ADQUIRIDO

8. Marcadores moleculares • Genes candidatos (MAS3) • En desequilibrio de ligamiento con un Locus de un carácter cuantitativo (QTL: quantitative trait loci) (selección a través de familias: MAS2) • En equilibrio de ligamiento con un Locus de un carácter cuantitativo (QTL: quantitative trait loci) (selección dentro de familias: MAS1)

9. Técnicas para identificar marcadores • Polimorfismos de longitud de fragmentos de restricción (RFLP) • Número variable de repeticiones en tandem (VNTR) o minisatélites • Repeticiones cortas en tandem (STR) o microsatélites • Polimorfismos de un solo nucleótido (SNP)

10. Algunos marcadores moleculares identificados en bovinos para leche • Locus/Gen Nombre Carácter modificado • CSN3 κ-Caseína Composición y rendimiento de la leche, • producción de quesos • CSN1S1 αS1-Caseína Rendimiento en litros de leche • LGββ-Lactoglobulina Composición de la leche y rendimiento • en la producción de quesos • DGAT1 AcylCoA Cantidad y composición de la leche

11. Algunos marcadores moleculares identificados en bovinos para carne Locus/Gen Nombre Carácter modificado CAPN1 µ-Calpaína Terneza CAST Calpastatina Terneza LEP Leptina Engrasamiento de la canal MSTN Miostatina Desarrollo muscular, eficiencia de conversión

12. Implementación de MAS(Francia, bovinos para leche) • 12 regiones cromosómicas con QTLs para: cantidad de leche, grasa, proteína, porcentaje de grasa y de proteína, fertilidad femenina y conteo de células somáticas • -c/QTL explicaba el 8-20 % de la variación genética • -c/QTL monitoreado por 2 a 4 marcadores (microsatélites) • -en c/animal se determinó el genotipo para 33 marcadores (43 en el 2006) • -Animales: de la prueba Nacional: se determinó el genotipo para animales candidatos (machos y hembras elegidos por pedigree) y sus parientes disponibles: padres, abuelos, tíos, e hijas de padres de toros)

13. Resultados Ganancia promedio en exactitud (R2) al usar MAS vs pedigree index Raza Leche Grasa Conteo células Montbèliarde 0,08 0,11 0,06 Normanda 0,09 0,09 0,05 Holstein 0,09 0,19 0,06

14. Conclusiones del trabajo 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.