Tecnologia e Manejo

19/07

Artigo CRV Lagoa: Genômica - por que usar? (parte 1)

Artigo CRV Lagoa: Genômica - por que usar? (parte 1)

 

Nas nossas aulas de genética sempre estudamos que um animal recebe metade dos seus genes do pai e a outra metade da mãe. Isso não quer dizer, porém, que irmãos completos (filhos da mesma mãe e mesmo pai) recebem a mesma metade dos genes do pai/mãe que seu irmão. Na realidade, podem existir irmãos completos que são completamente diferentes geneticamente falando, ou seja, um recebeu uma metade dos genes e o outro a segunda metade dos genes do pai/mãe.

 

Logicamente, apesar de possível, considerar dois irmãos completos como 100% geneticamente diferentes é muito pouco provável (quase impossível). O mesmo ocorre para a possibilidade de serem 100% iguais. Tudo isso se deve a fenômenos naturais inicialmente descritos por Gregor Mendel no final do século XIX, conhecidos por As Leis de Mendel (Herança Mendeliana).

 

Dentre as Leis de Mendel, o autor descreveu que durante a formação dos gametas (espermatozoides e óvulos) existe independência de segregação entre os alelos de cada gene (2ª Lei de Mendel). Por exemplo, se temos um animal que para determinado gene é AB, este produzirá gametas que carregam o alelo A ou o alelo B. Com isso, filhos deste nosso animal exemplo, poderão herdar do pai o alelo A ou B. Se assumirmos que o alelo A seria mais favorável para uma determinada característica (produção de leite, por exemplo), seria desejável aumentarmos a frequência desse alelo A no rebanho.

 

Mas como podemos fazer isso? Como detectar esses animais que carregam os alelos mais favoráveis para atender nossos objetivos? Lembrando que em nosso exemplo estamos falando de apenas um gene e, apesar de existirem características influenciadas por poucos genes, tais como cor de pelagem, BLAD (Deficiência de Adesão Leucocitária Bovina) e CVM (Malformação do Complexo Vertebral), a maioria das características de interesse zootécnico são influenciadas por milhares deles.

 

Já percebemos que, com base na 2ª Lei de Mendel, olhar apenas o pai e/ou mãe de um determinado animal não nos responde essa questão, pois podem ter herdado qualquer um dos dois alelos (A ou B) de um determinado gene. Esqueçamos então essa ideia de comprar um animal só porque é filhos de Fulano ou Sicrano. Com certeza não é a melhor estratégia, até porque, como discutimos, grande parte das características de interesse econômico são dependentes de uma infinidade de alelos, o que faz com que um filho de um reprodutor grande campeão, não necessariamente seja tão “formoso” como foi o pai.

 

A melhor opção, então, seria utilizar animais que participem de programas de melhoramento genético. Dentro desses programas, utilizamos uma vasta gama de informações de todo o rebanho, incluindo registros de desempenho do próprio animal, de seus irmãos, suas progênies e seus antecedentes. Com essas informações, conseguimos distinguir, de uma maneira mais confiável, quais seriam os animais com o alelo favorável (A do nosso exemplo), visto que foi possível “rastrear” esta informação advinda do parentesco do indivíduo em questão e, assim, estatisticamente, conseguimos estimar um valor genético mais próximo do valor genético real, quando comparado com aquele anteriormente baseado no “olho de pista”, mas que nem sempre se confirma na progênie.

 

A partir de 2008, com o início de comercialização dos chips de genotipagem, surge uma nova ferramenta para nos ajudar na detecção dos melhores animais. Os chips de genotipagem usam marcadores de DNA, que funcionam como sinalizadores do genoma de um animal.

 

Com isso, tornou-se possível chegar ainda mais próximo da real composição dos genes de um animal, sendo uma valorosa informação que podemos adicionar em nossos programas de melhoramento genético, dando origem à Seleção Genômica (SG). É preciso ressaltar que o fato de um animal ser genotipado não significa que ele seja melhor que um animal que não seja, mas conseguimos dizer, com maior confiabilidade, se de fato ele é ou não.

 

A genômica é uma ferramenta que veio para ficar e nos proporciona uma série de vantagens. Dentre estas, talvez uma das principais seria a identificação dos animais geneticamente superiores (os que carregam a melhor sequência de alelos) de uma maneira precoce, em animais jovens, sem a necessidade de esperar que o animal tenha seus próprios fenótipos registrados. Isso favorece muito principalmente características que são mensuradas apenas em animais adultos, em apenas um sexo (macho ou fêmeas) e também característica difíceis de serem mensuradas, tais como doenças genéticas, eficiência alimentar, entre outras.

 

Atualmente, mais de 2 milhões de bovinos leiteiros já foram genotipados, com destaque para as raças Holandesa, Jersey e Pardo Suíço (Meuwissen et al., 2016). A maioria desses animais é composta por novilhas e tourinhos jovens. A genotipagem de novilhas favorece a escolha dos animais que permanecerão no rebanho e também nas decisões de acasalamento, proporcionando também maior controle da endogamia (Pryce; Hayes, 2012).

 

Contudo, a estratégia de genotipar vacas com dados fenotípicos de qualidade pode ser uma boa opção para aumentar a população de referência (PR), visando maiores ganhos na acurácia de predição dos valores genéticos (Kemper et al., 2015). Desde a implementação da SG, incrementos na taxa de ganho genético já foram observados em vários países. No Canadá, por exemplo, a taxa de ganho genético dobrou desde o início do uso da SG.

 

Desde 2010, a CRV apresenta valores genético genômicos para touros da raça Holandesa. Graças ao grande número e a qualidade dos dados coletados ao longo dos anos, conseguimos predições dos valores genéticos com acurácia (para raça Holandesa) superior a 0,80 para animais jovens, favorecendo a correta detecção dos alelos que um animal jovem recebeu de seus pais e o quanto tais alelos contribuem para seu próprio desempenho.

 

Esse valor de acurácia é equivalente a um animal com 11 filhas em teste de progênie (VanRaden, 2009). Com isso, podemos comercializar sêmen de touros geneticamente superiores com menos de dois anos de idade, proporcionando significativa redução no intervalo de gerações.

 

No próximo artigo técnico, vamos discutir sobre a influência que a genômica exerce não somente no aumento da acurácia, mas também em outros fatores como a intensidade de seleção e diminuição no intervalo de gerações. Estes são fatores essenciais para acelerar o progresso genético nos rebanhos leiteiros em todo o mundo.




 

Harm Headliner, touro nacional nascido em 2015, com resultados de sua avaliação genômica lançados em abril de 2017 pela CRV Lagoa (+1.103 para Kg de leite). Para maiores informações acesse: www.crvlagoa.com.br.

 

Autores:



Gerson A Oliveira Júnior – Médico Veterinário com Doutorado focado em Melhoramento Genético Animal pela USP – Pirassununga. Atua como Supervisor técnico em Genômica na CRV Lagoa.

 

Victor B. Pedrosa – Zootecnista com Doutorado focado em Melhoramento Genético Animal e atualmente Professor da Universidade Estadual de Ponta Grossa (UEPG)

 

Referências:

 

Kemper, K.E., C.M. Reich, P.J. Bowman, C.J. Vander Jagt, A.J. Chamberlain, B.A. Mason, B.J. Hayes, and M.E. Goddard. 2015. Improved precision of QTL mapping using a nonlinear Bayesian method in a multi-breed population leads to greater accuracy of across-breed genomic predictions. Genet. Sel. Evol. 47:29. doi:10.1186/s12711-014-0074-4.

Meuwissen, T., Hayes, B., Goddard, M. 2016. Genomic selection: A paradigm shift in animal breeding, Animal Frontiers, doi:10.2527/af.2016-0002.

Pryce, J., and B. Hayes. 2012. A review of how dairy farmers can use and profi from genomic technologies. Anim. Prod. Sci. 52:180–184. doi:10.1071/AN11172.

VanRaden, P. M., C. P. Van Tassell, G. R. Wiggans, T. S. Sonstegard, R. D. Schnabel, J. F. Taylor, and F. S. Schenkel. 2009. Invited review: Reliability of genomic predictions for North American Holstein bulls. J. Dairy Sci. 92:16–24



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