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MARCADORES GENÉTICOS<br />Una nueva herramienta en la producción animal<br />Juan Camilo Álvarez Balvin<br />Ingeniero Agr...
¿DESDE CUÁNDO EL HOMBRE  HA VENIDO REALIZANDO MEJORAMIENTO GENÉTICO?<br />
DOMESTICACIÓN<br />CAZA<br /><ul><li> Selección animal para sacrificio y reproducción.
 Identificación y selección de características </li></ul>     de interés<br /><ul><li> Distribución Geográfica de los pueb...
MEJORAMIENTO GENÉTICO EMPÍRICO<br />Finales S. XIX - Redescubrimiento  S. XX<br />LEYES DE MENDEL<br />1841 – Descubrimien...
MEJORAMIENTO GENÉTICO CONVENCIONAL (MGC)<br /><ul><li>Estimación del valor real de un individuo como reproductor
BASE: Evaluación fenotípica (Visual)</li></ul>“Si una característica es heredable, el reproductor transmitiría esa condici...
 Pueden ser usadas para efectuar comparaciones entre toros de los cuales el criador desea efectuar selección.</li></li></u...
HERENCIA DE LAS CARACTERÍSTICAS FENOTÍPICAS<br />CUANTITATIVAS<br />CUALITATIVAS<br />Expresión regulada por un <br />núme...
CARACTERÍSTICAS CUANTITATIVAS<br />INFLUENCIA  <br />ACCIÓN  <br />AMBIENTAL<br />MULTIGÉNICA<br />Condiciones Productivas...
COMPLEMENTO<br />SELECCIÓN ASISTIDA POR MARCADORES GENÉTICOS<br />SELECCIÓN POR CARACTERÍSTICAS<br />FENOTÍPICAS<br />Medi...
El ADN es una estructura de  una complejidad admirable…<br />Para nosotros, lo importante es que el ADN es una fuente de i...
1990 -2003<br />2003 - 2009<br />proyecto Genoma humano<br />GENOMA BOVINO<br />L1 Dominette 01449<br />Hereford cow<br />...
PARTICULARIDADES DEL DNA Y DEL GENOMA<br /><ul><li>  Todas las diferencias genéticas de producción entre animales se deben...
 Está presente en todas las partes del animal, a todas las edades.
 Tiene una gran variabilidad entre animales, ya sea entre o dentro de razas. </li></li></ul><li>PARTICULARIDADES DEL DNA Y...
  De la totalidad del genoma, sólo el 10% son regiones codificantes.</li></ul>80%<br />Genes en común<br />BOVINO<br />(22...
Distintas especies, fenotipos parecidos, el mismo gen afectado (miostatina)<br />
¿QUÉ ES UN MARCADOR GENÉTICO?<br /> “Es un sitio de referencia en el ADN que puede caracterizarse en el laboratorio y que ...
¿CÓMO SE OBTIENE UN MARCADOR GENÉTICO?<br />Cariotipo BOVINO<br />Ubicación del cromosoma portador del gen de interés<br /...
CASAS  E, 2010 – REDBIO MÉXICO<br />
¿PARA QUÉ LE SIRVE ESTO AL SECTOR PECUARIO?<br /><ul><li>Análisis de paternidad y parentescos
seguimiento de productos (“trazabilidad”)
Detección de portadores de genes favorables o desfavorables (características productivas ó enfermedades)
Selección asistida por marcadores (SAM) </li></li></ul><li>¿CÓMO SE ACCEDE A UNA PRUEBA PARA IDENTIFICAR UN MARCADOR MOLEC...
RASGOS DE IMPORTANCIA ECONÓMICA CON MAYORES BENEFICIOS POTENCIALES<br /><ul><li> Poseen baja heredabilidad (caracteres rep...
 Son difíciles o costosos de medir (resistencia a enfermedades).
 Pueden ser medidos luego que el animal dejó descendencia (reproducción y longevidad productiva).
 Únicamente se miden en estado postmortem (terneza).
comúnmente no se seleccionan porque no existen mediciones rutinarias (eficiencia de conversión).
están correlacionados genéticamente con otra variable que no se desea modificar (grasa intramuscular vs espesor de grasa d...
USOS COMERCIALES DE LOS MARCADORES GENÉTICOS<br />
USOS COMERCIALES DE LOS MARCADORES GENÉTICOS<br />
GEN DE LA CALPAÍNA Y LA CALPASTATINA<br />Enzimas presentes en el músculo y actúan coordinadamente sobre los procesos de m...
EVALUACIÓN DE LA TERNEZA DE LA CARNE<br />Con una heredabilidad del 35%, la terneza es el factor de calidad intrínseca de ...
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Charla marcadores genéticos GIBA 2011

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Charla marcadores genéticos GIBA 2011

  1. 1. MARCADORES GENÉTICOS<br />Una nueva herramienta en la producción animal<br />Juan Camilo Álvarez Balvin<br />Ingeniero Agropecuario<br />cM.Sc Biotecnología<br />
  2. 2. ¿DESDE CUÁNDO EL HOMBRE HA VENIDO REALIZANDO MEJORAMIENTO GENÉTICO?<br />
  3. 3. DOMESTICACIÓN<br />CAZA<br /><ul><li> Selección animal para sacrificio y reproducción.
  4. 4. Identificación y selección de características </li></ul> de interés<br /><ul><li> Distribución Geográfica de los pueblos.</li></ul>356 razas<br />EAAP<br />
  5. 5.
  6. 6. MEJORAMIENTO GENÉTICO EMPÍRICO<br />Finales S. XIX - Redescubrimiento S. XX<br />LEYES DE MENDEL<br />1841 – Descubrimiento del cromosoma<br />BASES BIOLÓGICAS Y MOLECULARES DE LA HERENCIA<br />1950 – Estructura del ADN<br />BIOLOGÍA MOLECULAR<br />
  7. 7. MEJORAMIENTO GENÉTICO CONVENCIONAL (MGC)<br /><ul><li>Estimación del valor real de un individuo como reproductor
  8. 8. BASE: Evaluación fenotípica (Visual)</li></ul>“Si una característica es heredable, el reproductor transmitiría esa condición a su descendencia”<br /><ul><li> Aumento de la Presición y Objetividad</li></ul>Parámetros de Desempeño<br />Conformación Corporal<br /><ul><li> Avance en el desarrollo de modelos mixtos para la estimación de la DIFERENCIA ESPERADA DE PROGENIE (DEPs)</li></li></ul><li>DIFERENCIA ESPERADA DE PROGENIE (DEPs)<br />Nos indica como será el comportamiento general de las crías del toro elegido en comparación con las crías de otros toros agrupados en la misma Evaluación Genética.<br />(MÉRITO GENÉTICO) <br /><ul><li> Son valores positivos o negativos expresados en unidades de la medida original (peso al destete en kilos).
  9. 9. Pueden ser usadas para efectuar comparaciones entre toros de los cuales el criador desea efectuar selección.</li></li></ul><li>CE= Facilidad al parto<br />BW= Peso al Nacimiento<br />WW= Peso al destete (250d)<br />YW= Peso al año<br />MCE= Facilidad al parto en las hijas<br />MM= Habilidad Lechera<br />MWW= Peso al destete materno<br />CW= Peso de la Canal<br />Marb= Marmoreo (grasa intramusc)<br />Fat= Espesor de la grasa<br />REA= Área ojo de Bife<br />
  10. 10. HERENCIA DE LAS CARACTERÍSTICAS FENOTÍPICAS<br />CUANTITATIVAS<br />CUALITATIVAS<br />Expresión regulada por un <br />número grande de genes. <br />Cada gen tiene varias formas (alelos)<br />Variación generalmente medida en una escala continua. <br />características de producción son ejemplos de éstos: leche, carne y lana se miden en una escala continua (kilos)<br />Expresión regulada por un <br />pequeño número de genes.<br /> medición en forma discreta o categórica <br />(“presenta ó no presenta”). <br />Desde un punto de vista de la producción animal son muy pocas las características que tienen este tipo de variación.<br />
  11. 11. CARACTERÍSTICAS CUANTITATIVAS<br />INFLUENCIA <br />ACCIÓN <br />AMBIENTAL<br />MULTIGÉNICA<br />Condiciones Productivas Expresión del potencial genético<br />Punto de interés para fortalecer la evaluación del merito genético<br />Condicionado por los genes<br />
  12. 12. COMPLEMENTO<br />SELECCIÓN ASISTIDA POR MARCADORES GENÉTICOS<br />SELECCIÓN POR CARACTERÍSTICAS<br />FENOTÍPICAS<br />Medibles en cualquier momento<br />(embrión – producto final)<br />Sólo en animales adultos<br />(p.e. Desempeños productivos)<br />Dificultad y Costos<br />(Dllo muscular, calidad cárnica)<br />Fácil obtención de la muestra<br />Post-sacrificio<br />(Calidad Cárnica, rendimientos)<br />En laboratorio, técnicas básicas para su medición<br />“El progreso de la genética molecular pone ahora a disposición del criador una nueva generación de tecnologías aplicadas a la selección animal: la capacidad de "leer" directamente la información genética de un reproductor en su ADN, sin depender necesariamente de la medición fenotípica“<br />
  13. 13. El ADN es una estructura de una complejidad admirable…<br />Para nosotros, lo importante es que el ADN es una fuente de información<br />
  14. 14. 1990 -2003<br />2003 - 2009<br />proyecto Genoma humano<br />GENOMA BOVINO<br />L1 Dominette 01449<br />Hereford cow<br />published in the journal Science on April 24, 2009, They were obtained by more than 300 scientists in 25 countries after six years of effort.<br />
  15. 15. PARTICULARIDADES DEL DNA Y DEL GENOMA<br /><ul><li> Todas las diferencias genéticas de producción entre animales se deben a características de su ADN.
  16. 16. Está presente en todas las partes del animal, a todas las edades.
  17. 17. Tiene una gran variabilidad entre animales, ya sea entre o dentro de razas. </li></li></ul><li>PARTICULARIDADES DEL DNA Y DEL GENOMA<br /><ul><li> Se mantiene en los productos animales </li></ul> (Ej: carne, leche).<br /><ul><li> Se puede extraer, procesar y conservar en forma relativamente sencilla en el laboratorio.
  18. 18. De la totalidad del genoma, sólo el 10% son regiones codificantes.</li></ul>80%<br />Genes en común<br />BOVINO<br />(22.000 Genes)<br />HUMANO<br />(20.500 Genes)<br />Mayor homología que el ratón<br />
  19. 19. Distintas especies, fenotipos parecidos, el mismo gen afectado (miostatina)<br />
  20. 20. ¿QUÉ ES UN MARCADOR GENÉTICO?<br /> “Es un sitio de referencia en el ADN que puede caracterizarse en el laboratorio y que da información sobre la constitución genética del animal antes de tener información productiva del mismo”. <br />
  21. 21. ¿CÓMO SE OBTIENE UN MARCADOR GENÉTICO?<br />Cariotipo BOVINO<br />Ubicación del cromosoma portador del gen de interés<br />Identificación de la región del cromosoma donde se encuentra el gen<br />2n=60 <br />(58 autosomas y un par sexual)<br />Estudio de la secuencia del gen de interés <br />Identificación de alelos (variantes) del gen y establecer la asociación de cada alelo con la expresión de la característica <br />
  22. 22. CASAS E, 2010 – REDBIO MÉXICO<br />
  23. 23. ¿PARA QUÉ LE SIRVE ESTO AL SECTOR PECUARIO?<br /><ul><li>Análisis de paternidad y parentescos
  24. 24. seguimiento de productos (“trazabilidad”)
  25. 25. Detección de portadores de genes favorables o desfavorables (características productivas ó enfermedades)
  26. 26. Selección asistida por marcadores (SAM) </li></li></ul><li>¿CÓMO SE ACCEDE A UNA PRUEBA PARA IDENTIFICAR UN MARCADOR MOLECULAR?<br />Extracción y Purificación del DNA<br />Toma y envío de la Muestra<br />Diagnóstico y Recomendaciones<br />Uso del marcador<br />Amplificación y Definición de variantes génicas<br />
  27. 27. RASGOS DE IMPORTANCIA ECONÓMICA CON MAYORES BENEFICIOS POTENCIALES<br /><ul><li> Poseen baja heredabilidad (caracteres reproductivos).
  28. 28. Son difíciles o costosos de medir (resistencia a enfermedades).
  29. 29. Pueden ser medidos luego que el animal dejó descendencia (reproducción y longevidad productiva).
  30. 30. Únicamente se miden en estado postmortem (terneza).
  31. 31. comúnmente no se seleccionan porque no existen mediciones rutinarias (eficiencia de conversión).
  32. 32. están correlacionados genéticamente con otra variable que no se desea modificar (grasa intramuscular vs espesor de grasa dorsal).</li></li></ul><li>USOS COMERCIALES DE LOS MARCADORES GENÉTICOS<br />Características coordinadas por varios genes<br />Búsqueda de <br />GENES MAYORES O CANDIDATOS<br />
  33. 33. USOS COMERCIALES DE LOS MARCADORES GENÉTICOS<br />
  34. 34. USOS COMERCIALES DE LOS MARCADORES GENÉTICOS<br />
  35. 35. GEN DE LA CALPAÍNA Y LA CALPASTATINA<br />Enzimas presentes en el músculo y actúan coordinadamente sobre los procesos de maduración “post mortem” fragmentando las proteínas de las células musculares en unidades más pequeñas,<br />lo cual le proporciona una mayor terneza<br />Calpaína (CAPN1316)<br />localizado en el cromosoma 29<br />dos variaciones en la posición 316<br />Calpastatina (CAST2959)<br />Localizado en el cromosoma 7<br />dos variaciones en la posición 2959<br />
  36. 36. EVALUACIÓN DE LA TERNEZA DE LA CARNE<br />Con una heredabilidad del 35%, la terneza es el factor de calidad intrínseca de la carne más importante y más variable.<br />existen numerosas tecnologías post-mortem tendientes a mejorarla, la totalidad de la industria se beneficiaría con la producción consistente de carne genéticamente tierna.<br />Un toro padre completa una evaluación para terneza cuando sus hijos fueron faenados, es decir a una edad promedio de 5/6 años. Consume<br />mucho tiempo y dinero, siendo además difícil evaluar animales jóvenes y en gran escala.<br />CASAS E, 2010 – REDBIO MÉXICO<br />
  37. 37. EVALUACIÓN DE LA TERNEZA DE LA CARNE<br />
  38. 38. Ambos alelos para el gen de interés<br />
  39. 39.
  40. 40. GEN DE LA <br />KAPPA CASEÍNA<br /><ul><li> La leche contiene como término medio un 3.2% de proteínas, de las que el 80% son caseínas .
  41. 41. Tiene la capacidad de estabilizar a otras caseínas contra la precipitación por calcio formando micelas coloidales.
  42. 42. Se hidroliza por la acción de la enzima renina, originando la desestabilización de las micelas y la formación de precipitados .</li></li></ul><li>¿CUÁL ES LA SITUACIÓN?<br /><ul><li>El conocimiento del genoma bovino progresa muy rápidamente.
  43. 43. El número de marcadores con aplicación potencial en MGA crece en forma constante.
  44. 44. La tecnología genómica va a tener un rol relevante en producción animal.
  45. 45. Debemos adaptarla nueva tecnología a cada sistema de producción(cada especie y aún en cada país). </li></li></ul><li>CUESTIONES PENDIENTES<br /><ul><li>¿Cómo confirmar y cuantificar el efecto de un marcador en Cada raza?
  46. 46. ¿Cómo interpretar los resultados de un test?
  47. 47. ¿Cómo integrar a los marcadores en la evaluación genética?</li></li></ul><li>LOS MARCADORES MOLECULARES NO VAN A REEMPLAZAR LAS DEPs<br />
  48. 48. GRACIAS<br />
  49. 49. TEMAS<br /><ul><li> Mejoramiento Genético Convencional (M.G.C)</li></ul> - Herramientas en la selección animal<br />- Diferencias esperadas de progenie (DEPs)<br />- Ventajas y desventajas<br />- Variables cuantitativas de interés productivo<br />- Costos de los programas de M.G convencional<br /><ul><li> Tendencias del M.G: de los fenotípico a lo genotípico
  50. 50. Descubrimiento del Genoma Humano
  51. 51. Genes y Genomas: Conceptos Básicos (DATOS INTERESANTES)
  52. 52. Avances en el estudio del genoma de otras especies
  53. 53. El genoma bovino (CATACTERISTICAS Y POTENCIALES)
  54. 54. historia del estudio del genoma bovino: del cariotipo a la secuenciación
  55. 55. como emplear en conocimiento adquirido con el estudio del genoma: identificación de genes de interés (estudio de cromosomas, de secuencias, de genes)
  56. 56. Genes candidatos
  57. 57. Marcador molecular: concepto y aplicaciones
  58. 58. variaciones de los genes (ALELOS) la clave de la expresión de una característica
  59. 59. Algunos marcadores de interés productivo.
  60. 60. el gen de la i-CALPAÍNA Y LA CALPASTATINA
  61. 61. El gen de la capa-caseína
  62. 62. tendencias en el estudio y uso de marcadores moleculares
  63. 63. Unión del M.G.C y los marcadores moleculares: en Búsqueda de un mérito genético
  64. 64. Conclusiones finales</li>

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