Caracterización genética de poblaciones cebuínas a través de marcadores moleculares (Genetic characterization of zebu populations using molecular markers )

Lara M.A.C.

Description

Resumen
El presente estudio tuvo como objetivo conocer las frecuencias alélicas para 12 loci (proteínas y ADN) y verificar sus eficiencias en las pruebas de paternidad para la raza Nelore. Fueron investigados 137 reproductores, siendo 78, pertenecientes al rebaño selección y 59 del rebaño control, ambos del Instituto de Zootecnia (IZ). La diversidad genética fue evaluada a través de análisis electroforético (hemoglobina, anhidrasa carbónica, peptidasa-B, amilasa-I, albúmina), por la técnica de isoelectro enfoque (transferrina) y amplificación del ADN para seis microsatélites (UWCA46, BM1824, HEL1, BM2113, INRA006, BMS348). La prueba exacta de Fisher reveló que los rebaños selección y control difirieron (p<10-4) en sus composiciones genotípicas. La variabilidad genética fue mayor en el rebaño selección. Los alelos A1 (Tf), 145 y 147 (UWCA46) y 117 (HEL1), probablemente sean marcadores de razas cebuínas. Los loci HEL1 y UWCA46 se mostraron más eficientes en la identificación de los animales. La probabilidad de exclusión combinada fue estimada en 99,40 p.100, indicando que el conjunto de marcadores es eficiente pudiendo ser empleado en verificaciones de parentesco en la raza Nelore. Sin embargo, la sustitución de loci de proteínas, excepto Tf y del BMS348 por otro microsatélite podría resultar en una eficiencia mejor, disminuyendo el número de marcadores en la investigación de paternidad.
Abstract
The present study had as objective to know the allelic frequencies to 12 loci (protein and DNA) and to verify the efficiency of theses markers in tests of paternity for Nelore breed. 137 reproducers, pertaining to experimental flock of the Instituto de Zootecnia (IZ) were used as sample. The population selection was formed by 78 reproducers with great genetic merit and the population control, 59 reproducers that do not display selection differential. The genetic diversity was evaluated through protein electrophoresis (hemoglobin, carbonic anhydrase, peptidase-B, amylase-I, and albumin), iso-electric focusing (transferrin) and amplification of the DNA for six microsatellite (UWCA46, BM1824, HEL1, BM2113, INRA006, BMS348). The Fisher"s exact test revealed significant difference between the two populations. Genetic variability was greater in the selected population. The alleles A1 (TF), 145 and 147 (UWCA46) and 117 (HEL1), possibly was marking zebu. The most efficient loci were shown to be HEL1 and UWCA46. The combined probability of exclusion was estimated as 99.40 percent, considering all the 12 genetic markers. Nevertheless, the substitution of protein loci, except Tf and BMS348 by other microsatellite could be better efficiency, diminishing the number of markers in the investigation of paternity.

Sujets

• Microsatélite
• Prueba de paternidad
• Microsatellite
• Parental testing

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• Publié par: erevistas
• Publié le: 01 janvier 2005
• Nombre de lectures: 12
• Langue: Español

Extrait

CARACTERIZACIÓN GENÉTICA DE POBLACIONES CEBUÍNAS A
TRAVÉS DE MARCADORES MOLECULARES
GENETIC CHARACTERIZATION OF ZEBU POPULATIONS USING
MOLECULAR MARKERS
1 2 3Lara, M.A.C. , E.P.B. Contel y J.R.B. Sereno
1Centro de Genética e Reprodução. Instituto de Zootecnia- IZ. APTA, Secretaria de Agricultura e
Abastecimento. Cx. Postal 60. 13460-000, Nova Odessa. SP, Brasil. E-mail: [e-mail]
2Faculdade de Medicina. Universidade de São Paulo. 14049-900, Ribeirão Preto. SP, Brasil.
3Embrapa-Pantanal. Cx Postal 109. 79320-000 Corumbá. MS, Brasil.
PALABRAS CLAVE ADICIONALES ADDITIONAL KEYWORDS
Microsatélite. Polimorfismo proteico. Prueba de Microsatellite. Protein polymorphism. Test of
paternidad. paternity.
RESUMEN
El presente estudio tuvo como objetivo cono- p.100, indicando que el conjunto de marcadores
cer las frecuencias alélicas para 12 loci (proteí- es eficiente pudiendo ser empleado en verifica-
nas y ADN) y verificar sus eficiencias en las ciones de parentesco en la raza Nelore. Sin
pruebas de paternidad para la raza Nelore. Fue- embargo, la sustitución de loci de proteínas,
ron investigados 137 reproductores, siendo 78, excepto Tf y del BMS348 por otro microsatélite
pertenecientes al rebaño selección y 59 del podría resultar en una eficiencia mejor, disminu-
rebaño control, ambos del Instituto de Zootecnia yendo el número de marcadores en la investiga-
(IZ). La diversidad genética fue evaluada a tra- ción de paternidad.
vés de análisis electroforético (hemoglobina,
anhidrasa carbónica, peptidasa-B, amilasa-I, al-
búmina), por la técnica de isoelectro enfoque SUMMARY
(transferrina) y amplificación del ADN para seis
microsatélites (UWCA46, BM1824, HEL1, The present study had as objective to know
BM2113, INRA006, BMS348). La prueba exacta the allelic frequencies to 12 loci (protein and
de Fisher reveló que los rebaños selección y DNA) and to verify the efficiency of theses
-4control difirieron (p<10 ) en sus composiciones markers in tests of paternity for Nelore breed.
genotípicas. La variabilidad genética fue mayor 137 reproducers, pertaining to experimental flock
en el rebaño selección. Los alelos A1 (Tf), 145 of the Instituto de Zootecnia (IZ) were used as
y 147 (UWCA46) y 117 (HEL1), probablemente sample. The population selection was formed by
sean marcadores de razas cebuínas. Los loci 78 reproducers with great genetic merit and the
HEL1 y UWCA46 se mostraron más eficientes en population control, 59 reproducers that do not
la identificación de los animales. La probabilidad display selection differential. The genetic diversity
de exclusión combinada fue estimada en 99,40 was evaluated through protein electrophoresis
Arch. Zootec. 54: 295-303. 2005.
caracterizacionLara.p65 295 07/12/2005, 8:58 LARA, CONTEL Y SERENO
(hemoglobin, carbonic anhydrase, peptidase-B, ticos para identificación de loci aso-
amylase-I, and albumin), iso-electric focusing ciados a las características cuantitati-
(transferrin) and amplification of the DNA for six vas de interés económico (Kappes et
microsatellite (UWCA46, BM1824, HEL1, BM2113, al., 1997; Vaiman et al., 1994). Las
INRA006, BMS348). The Fisher's exact test ventajas de su utilización cuando son
revealed significant difference between the two comparadas con otros marcadores
populations. Genetic variability was greater in moleculares son incontables, destacan-
the selected population. The alleles A1 (TF), 145 do el alto contenido de información
and 147 (UWCA46) and 117 (HEL1), possibly
genética que pueden contener, la faci-was marking zebu. The most efficient loci were
lidad de obtención del material biológi-shown to be HEL1 and UWCA46. The combined
co, y la posibilidad de automatizar laprobability of exclusion was estimated as 99.40
discriminación de sus alelos, entrepercent, considering all the 12 genetic markers.
otros. Sin embargo, los polimorfismosNevertheless, the substitution of protein loci,
de proteínas continúan siendo utiliza-except Tf and BMS348 by other microsatellite
dos en estudios de caracterización ycould be better efficiency, diminishing the number
relación genética entre razas vacunas,of markers in the investigation of paternity.
por el hecho de que presenten alelos
específicos para los grupos Bos taurus
INTRODUCCIÓN y Bos indicus (Lara et al., 2001).
Se sabe que ocurren errores de
El mejoramiento genético de bovi- paternidad en diversas especies debi-
nos ha propiciado la propagación de dos a errores de apunte, tipo de manejo
genotipos superiores para característi- realizado o errores intencionales. Se-
cas de interés económico. La mayoría gún Ron et al. (1996), estos errores
de estas características es afectada han variado de 1,3 a 23,0 p.100, contri-
por diversos loci, ampliamente distri- buyendo a la identificación incorrecta
buidos en el genoma, siendo conside- de animales de alto valor genético.
rado de gran interés la identificación Con el desarrollo de los métodos de
de marcadores moleculares íntimamen- mejoramiento genético y la utilización
te asociados a estos loci (QTL). del modelo animal, la importancia de
Las técnicas de genética molecular, las relaciones de parentesco ha sido
innovadoras hace algunos años, son evidenciada, una vez que éstas son
actualmente reconocidas como herra- utilizadas para la estimación del valor
mientas auxiliares de gran importancia genético de los animales (Gedelman et
para los programas de conservación al., 1986). El presente estudio se rea-
de recursos genéticos, selección y lizó con el objetivo de conocer las
mejoramiento genético animal. Los frecuencias alélicas para 12 marcado-
microsatélites han sido considerados res moleculares y las diferencias
los marcadores moleculares ideales genéticas entre dos poblaciones bovi-
para estudios de caracterización de la nas cebuínas de la raza Nelore, ade-
estructura genética poblacional, en los más de verificar la eficiencia del con-
análisis de parentesco y, principalmen- junto de marcadores en las pruebas de
te, en la construcción de mapas gené- paternidad.
Archivos de zootecnia vol. 54, núm. 206-207, p. 296.
caracterizacionLara.p65 296 07/12/2005, 8:58CARACTERIZACIÓN GENÉTICA DE CEBUÍNOS CON MARCADORES MOLECULARES
MATERIAL Y MÉTODOS (0,15µM), HEL1 (0,2µM), BM2113
(0,175µM), INRA006 (0,4µM) y
Las poblaciones investigadas en el BMS348 (0,15µM), descritas en Sun et
presente estudio fueron oriundas del al. (1995), Bishop et al. (1994),
rebaño experimental, perteneciente al Kaukinen y Varvio (1993), Sunden et
Instituto de Zootecnia, en el cual se al. (1993), Vaiman et al. (1994) y
utiliza control de población para eva- Kappes et al. (1997). Se amplificaron
luación de cambios genéticos en ca- cuatro secuencias microsatélites en
racterísticas de crecimiento (Razook reacciones múltiplas: BM1824 y
et al., 1988). El rebaño selección fue BM2113 (Múltiplex 1) y UWCA46 y
formado a partir de toros selecciona- BMS348 (Múltiplex 2). Cada PCR fue
dos en pruebas de ganancia de peso, y constituida de cerca de 50ng de ADN
el rebaño control, por los toros, cuyos molde, 20 mM Tris-HCl, pH 8,4, 50
pesos a los 378 días estaban alrededor mM KCl, 1,5 mM MgCl, 0,2mM de
2
de la media estimada por el total de cada dNTP, 0,5 U de Taq polimerasa
animales de la prueba, por lo tanto con Platinum (Invitrogen) y de cada par
diferencial de selección cero en la de cebadores en análisis, en las con-
referida característica. Estas pobla- centraciones descritas anteriormente,
ciones fueron representadas por 137 en un volumen de 25 µL. Las secuen-
reproductores: 78 oriundos del rebaño cias para HEL1 y INRA006 fueron
selección y 59 del rebaño control. amplificadas separadamente. Las
Doce marcadores moleculares fue- condiciones térmicas de amplificación
ron investigados: seis de proteínas y empleadas para el Múltiplex-1 fueron
seis de ADN. Los loci proteicos ana- las siguientes: desnaturalización inicial
lizados a través de electroforesis fue- de 95?C por 5 min, 10 ciclos de ampli-
ron: hemoglobina, anhidrasa carbónica, ficación (desnaturalización de 94?C por
peptidasa-B, amilasa-I y albúmina, se- 15 s e hibridación de 68?C por 30 s,
gún metodologías descritas en Lara et siendo esta temperatura disminuida en
al. (1997). La transferrina fue analiza- 1?C en cada ciclo), 30 ciclos de ampli-
da por la técnica de isoelectro enfoque,?C por
cuyo gradiente de pH, varió de 3,5 a 30 s, hibridación 58?C por 30 s) y una
6,5, en gel de poliacrilamida (Carvalho, extensión final de 72?C por 10 min.
2000). Para esta técnica, las muestras Para el Múltiplex-2 y HEL1, las condi-
séricas fueron diluidas en solución de ciones fueron modificadas, siendo la
citrato de sodio 60 mM, conteniendo temperatura de hibridació