Mejoramiento genetico bovino

Resumen

Desde la antigüedad donde los hombre empezaron con la domesticación de animales hace 9000 años, los humanos a través del paso del tiempo ha intentado por todos los medios identificar aquellos animales con características superiores para estudiar su genoma y analizarlo, saber cómo funciona y fijarle genes de interés a lo largo del tiempo, debido a las diferentes áreas geográficas y fin productivo que se le ha dado actualmente el ganado bovino se ha agrupado en dos subespecies de mayor importancia actualmente como es el Bos taurus y Bos indicus.

Con la implementación de las herramientas de mejoramiento genético estas han sido importante para el establecimiento de estrategias que nos permiten mejorar la especie deseada y maximizar su merito.

INTRODUCCIÓN

En la actualidad existen más de 1000 razas las cuales han sido dedicadas a la producción de productos lácteos, carne, pieles, sin dejar afuera aquellos animales con fines religiosos o de recreación, la crianza de estos animales ha implicado que a lo largo del tiempo se hayan ido desarrollando diferentes estrategias de mejoramiento para así lograr la obtención de animales altamente productivos, dependiendo así del objetivo de selección que se les dé a estos animales.

La ganadería bovina es una fuente muy importante de alimento y otros recursos para la inmensa mayoría de los casi 6.600 millones de humanos que viven en el planeta, por ejemplo en China, Colombia, Costa Rica, Cuba, Ecuador, España, Estados Unidos, Filipinas, Francia, México, Panamá, Perú, Portugal, Venezuela, se usa en determinados espectáculos como la lidia, en Chile y Estados Unidos, los novillos de esta especie son ocupados en el rodeo. En México se utilizan en los jaripeos, charrería o monta de toro, espectáculos típicos mexicanos similares al rodeo.

Todas estas actividades han implicado la amplia producción de estos animales con la finalidad de abastecer la necesidad de los más de 6.600 millones de personas debido a la gran demanda que existe por este ganado.

GANADO BOVINO

Los mamíferos como los Bovinos contiene todas las especies domesticas más importante y más grande del mundo. Los Bovinos se distinguen por la presencia permanente de cuernos huecos, entre otras características estos mamíferos se han dividido en dos subespecies que actualmente se conocen estas dos subespecies son Bos Taurus y Bos indicus, pero también actualmente existe ganado derivado de las cruzas de estas dos subespecies.

Bos Taurus

El ganado Bos taurus evoluciono de zonas del norte de Asia y en también en Europa, aunque hubo migraciones de ganado Bos taurus a lo largo de África Occidental y América, con las exploraciones que vinieron a hacer los españoles esta subespecie se adapto a regiones que tienen climas templados entre las característica que se pueden observar en esta subespecie es la presencia de pelo largo, pocos pliegues cutáneos, ojos redondeados, pelaje obscuro o pigmentados, tienen menor resistencia a parásitos, ausencia de papada, ausencia de giba que podría ser una de las características principales que los podrían distinguir del ganado Bos indicus ya que este último tiene una giba muy pronunciada.

El ganado Bos taurus ha sido muy utilizado en cuanto a la producción de carne entre las primeras razas que se han estado utilizando en la producción de carne se encuentran: Hereford, la Hereford sin cuernos, la Aberdeen-Angus, la Charoláis, de origen francés, la Brahmán, la Simmental.

Otras razas importantes en lo que es la producción de carne incluyen la Piamontes, la Rubia gallega, la Devon, la Galloway y la Highland, la Limousin, la Normandy y la Maine-Anjou, la Gelbvich, la Chianina; la Murray Grey y la Bonsmara y Drakensberger. (D.S. Buchanan, S.L. Dolezal, 1999).

Bos indicus

El ganado Bos indicus se mantuvo en el subcontinente indio durante muchas generaciones y comenzó entonces a migrar a lo largo de la costa oriental de África y hacia el sudeste de Asia, esta especie está adaptada al trópico, entre las características particulares de esta especies son, pelo corto, presencia de pliegues cutáneos, piel pigmentada y elástica, ojos alargados o achinados, tienen mayor resistencia a parásitos, presencia de papada en algunas razas la papada es más pronunciada y por último la presencia de giba que es la principal característica que los distingue de la subespecie de Bos taurus.

El ganado Bos indicus ha sido utilizada ampliamente utilizado en la producción de leche, y sus derivados, entre las razas que han sido destinadas o utilizadas para la producción de leche se encuentran: Holstein-Friesian, originaria de Holanda, Ayrshire proveniente de Escocia, Brown Swiss que es de origen Suizo, Guernsey, Jersey la cual es una de las razas que se ha reportado que tiene muy baja producción de leche, en comparación con la Holstein que es la raza con mayor producción de leche. Dentro de esta subespecie las principales razas presentes sobre todo en India, están las Gyroland, Sindhi roja y Tharparker. (D.S. Buchanan, S.L. Dolezal, 1999).

Dada la importancia que tienen estas especies y sus productos que se derivan de estos animales que son importantes para el ser humano, al igual que para los productores de este ganado por eso se tuvieron que implementar estrategias de mejoramiento genético como una herramienta importante para maximizar el merito del animal.

MEJORAMIENTO GENÉTICO

El mejoramiento genético consiste en la aplicación de principios tanto biológicos, económicos y matemáticos, con la finalidad de encontrar estrategias óptimas para aprovechar la variación genética que existe en una especie de animales en particular para maximizar el mérito de dicho animal. Lo cual involucraría tanto las variaciones genéticas entre los individuos de una misma raza, así como la variación entre diferentes razas y cruzas de estas razas. (Montaldo y Barría, 1998).

Dentro de las primeras técnicas aplicadas al mejoramiento genético es la cría de animales que fue dada por los primeros pobladores que los utilizaban con fines de domesticación o alimento de ahí comenzaron las primeras aplicaciones.

Existen diferentes significados sobre la cría de animales dependiendo el área en la que se utilice por eso si la cría de animales pudiera describirse se podría hacer en una sola frase: "la explotación optima de la variación de las especies biológicas". (Lush, 1945).

Dando paso a la selección inconsciente la cual consistió en escoger los mejores ejemplares para criarlos las próximas generaciones. Darwin lo llamo inconsciente y él lo definió como "el resultado de todo el mundo tratando de poseer y criar los mejores individuos animales y no alterar permanentemente la raza". La característica esencial de esta selección fue hacer caso omiso a la idea de la evolución y mejora continua de las especies con el tiempo. El objetivo principal en esta selección era obtener un animal estándar con características deseables, y aquellos que no las tuvieran serian descartados se escogían a los animales que presentaran las características (fenotípicas), que los criadores consideraban eran las mejores para obtener un animal ejemplar tales como, tamaño, pelo (color). (Darwin, 1959).

Sin embargo en el siglo XIX muchos autores no se encontraban conformes con dicha teoría. Este cambio implico sustituir la idea de un solo tipo de raza por la noción dinámica de una población evolucionando de una manera aleatoria y en una velocidad variable hacia un futuro desconocido. Http://agbio.cabweb.org, (2011).

Posteriormente después de que se realizaron varias investigaciones por científicos de aquellas épocas se descubrieron los genes y observaron que no solo eran las características fenotípicas las que influían en la variación de las especies sino que ahora era por la genética de cada animal. Con Gregor Mendel, en sus experimentos el propuso la idea original del gen, aunque él no los denominó genes, sino que eran factores, y vendrían a ser los responsables de la transmisión de los caracteres de una generación a la siguiente (lo que ahora llamamos genotipo) y estos darían lugar a las características fenotípicas de cada animal.

EL MODELO POLIGÉNICO

Este modelo nos explica cómo interactúan muchos genes al mismo tiempo para afectar a los fenotipos. Como se sabe, las influencias genéticas y ambientales que operan sobre los fenotipos conductuales de la población en este caso en el ganado pueden distinguirse varios componentes. En el caso de las genéticas, se distinguen tres componentes, el componente aditivo, el de dominancia y el de epistasia. De estos tres solamente heredamos el que nos transmiten nuestros progenitores, el aditivo. El de dominancia y epistasia solamente aparecen cuando hay una interacción de los alelos dentro de un mismo locus (el de dominancia) o entre los alelos de diversos loci (el de epistasia). Por eso este modelo poligénico integra todos estos componentes, tanto los genéticos como ambientales, para así poder explicar las diferencias conductuales que existen entre los sujetos de una población. (Caminero, 1996-2004).

GENÉTICA CUANTITATIVA

La genética cuantitativa es la rama de la genética que estudia los caracteres que son controlados por muchos genes, denominados poligénicos, y de sus propiedades genéticas en las poblaciones. Al igual que su interacción con el ambiente o la influencia del ambiente hacia estos genes. (Robledo, 2008).

La genética cuantitativa nos ayuda

Fisher, Wright y Haldane demostraron como es que la evolución en la naturaleza se explica solamente por un proceso de: Selección, mutación, migración, deriva génica y los sistemas de apareamiento sin que esta fuera afectada por otras razones.

En la década de los años 70, se convierte en una de las herramientas básicas de la mejora, ofreciendo técnicas de predicción de valores genéticos de los reproductores, a partir de los valores fenotípicos.

La predicción del mérito genético de los animales candidatos a la selección, puede ser resuelta con un modelo animal multicaracter con efectos genéticos directos y maternos y con efectos permanentes, a partir de grandes bases de datos productivos y genealógicos. (San Primitivo, 2001).

GENÉTICA MOLECULAR

La genética molecular de mediados de siglo se enfrasco en un objetivo principal, el cual consistía en conocer cómo era la naturaleza del gen y cómo funcionaba. Para poder estudiar estos genes se empezaron a utilizar organismos más simples que los animales domésticos dentro de los primeros organismos que se utilizaron fueron Drosophila spp, y posteriormente E. coli. (San primitivo, 2001).

Con el advenimiento de la genética molecular se inicio el desarrollo de los marcadores moleculares que actualmente está ayudando a eliminar los inconvenientes de una selección basada en el análisis exclusivo del fenotipo, sobre todo en las características que son costosas y difíciles de medir.

MARCADORES MOLECULARES

Los marcadores moleculares nos permiten evidenciar las variaciones (polimorfismos) en la secuencia del ADN entre dos individuos, modifiquen estas o no su fenotipo. Esto se debe a que los marcadores moleculares señalan tanto regiones codificantes como no-codificantes del genoma. (Puentes, 2006).

El uso de los marcadores moleculares nos ha permitido el mejoramiento a nivel genético aplicado al ganado para mejorar las razas que tienen un fin productivo determinado.

Entre los objetivos que se le han dado al uso de los marcadores moleculares es:

Manejo y conservación de las poblaciones.

Control de paternidad en especies domésticas.

Para detectar consanguineidad de las poblaciones.

Para perfil filogenético.

Para asignar a un individuo a una población.

Marcadores del tipo I

Son conocidos como marcadores moleculares directos, éstos marcadores corresponden a genes que codifican para proteínas y tienen aplicación en la implementación de pruebas de asociación con rasgos productivos específicos. Para utilizar este tipo de marcadores moleculares es necesario saber si el gen en cuestión tiene una función fisiológica que pueda causar variación fenotípica cuando existen polimorfismos en su secuencia. (O'Brien et al., 1999).

Marcadores del tipo II

Actualmente, muchos de los estudios de diversidad genética de razas, mapeo de genes y búsqueda de genes de interés productivo se realizan mediante el uso de los marcadores moleculares tipo II o microsatélites. (O'Brien et al., 1999).

Estos STRs, son repeticiones cortas en tándem, constituidas por repeticiones de 1 a 6 pares de bases y que se distribuyen por lo general en regiones intergénicas.

Una ventaja radica en que se consideran como la más poderosa herramienta para los estudios de genética de poblaciones, ya que estos son muy polimórficos presentan herencia mendeliana simple, son codominantes (pudiéndose diferenciar los individuos homocigotos de los heterocigotos), son fáciles de medir y analizar, y son 100% fiables, repetitivos y automatizables. (Aranguren y Jordana, 2001).

Marcadores del tipo III

Estos marcadores moleculares, son polimorfismos de un sólo nucleótido (SNPs) y comúnmente bi-alélicos, se encuentran en los exones e intrones de genes e incluso en las regiones intergénicas. (O'Brien et al., 1999).

Este tipo de marcadores moleculares han tenido un gran auge en los últimos años, principalmente al revelar el proyecto del genoma humano, que pueden ser utilizados como marcadores para identificar genes que predisponen a enfermedades multifactoriales.

Los Polimorfismos de un Solo Nucleótido o "SNPs" son los más usados para el diagnóstico de rasgos a nivel productivos y de enfermedades genéticas.

Actualmente se sabe que debido a que los rasgos de calidad como la suavidad, crecimiento, reproducción, etc. son muy complejos, difícilmente son explicados por la variación en uno o varios genes y por lo tanto el uso de pocos marcadores no cubre el concepto de SAM.

Las investigaciones en el campo han continuado y actualmente se han desarrollado "chips" de ADN que permiten hacer pruebas de ADN no con uno o varios marcadores sino con miles de ellos, de tal forma que al hacer uso de esta tecnología se obtiene información de 50,000 o 777,000 marcadores lo que ha permitido acuñar nuevos conceptos como Selección Genómica (SAM-genómica) y valor de cría genómico (GEPDs o GEBVs). (Sifuentes, Parra, 2011).

CONCLUSIONES

A lo largo del tiempo se han hecho numerosos avances y aplicaciones por los genetistas en el área animal para desarrollar nuevas técnicas de mejoramiento genético.

Sea cual sea la evolución que siga el mejoramiento genético en los siguientes años, el objetivo de los criadores de animales será la búsqueda de las herramientas que permitan obtener los mejores animales con genes que puedan ser fijados a su descendencia y que expresen la característica productiva deseada.

BIBLIOGRAFÍA

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Notas