PGINA INICIAL         MAPA DO SITE         (34) 3331-6000
Artigos Tcnicos
Marcadores Genticos no Melhoramento Animal

Data da Publicao: 02/12/2010

Marta Fonseca Martins Guimares1
Fernanda de Mello2
Isabela Fonseca3
Ary Ferreira de Freitas1
Wagner Antnio Arbex1
Marcos Vinicius Gualberto Barbosa da Silva1


Algumas caractersticas de importncia econmica so de difcil mensurao por apresentarem baixa herdabilidade, manifestao tardia ou porque so expressas em apenas um dos sexos ou, ainda, sob determinadas condies de meio ambiente. A seleo por marcadores genticos tem sido utilizada para o aprimoramento da seleo direcional de animais domsticos. A sua utilizao permite a identificao e a seleo de animais mais produtivos, mais eficientes e saudveis, em idade precoce, e com maior acurcia quando integrada s metodologias tradicionais do melhoramento gentico. O uso conjunto dessas ferramentas pode resultar em melhoria na eficincia e na intensidade da seleo dos rebanhos, obtendo-se maiores rendimento e qualidade dos produtos.

Os marcadores genticos tm sido muito utilizados na identificao de animais portadores de alelos para doenas deletrias; as bases genticas de importantes doenas que afetam a bovinocultura j so conhecidas e o uso dos marcadores permite o controle e a erradicao de algumas doenas nas populaes leiteiras, podendo, tambm, ser utilizados na determinao da pureza racial e no controle de pedigree.

O melhoramento gentico dos rebanhos leiteiros tem sido praticado com sucesso h muitos anos, por meio do uso das informaes de fentipo dos indivduos e de seus parentes, identificando, na populao, os animais com potencial superior. A avaliao gentica dos indivduos, baseada nas informaes de fentipo, fortemente influenciada por fatores de meio ambiente como, por exemplo, o manejo alimentar, o reprodutivo e o sanitrio. As condies de clima, de solo e o conforto trmico podem interferir no clculo do mrito gentico de cada animal, mascarando o seu real valor.

Existem diferentes tipos de marcadores genticos, de acordo com o nvel da expresso em que estabelecero uma marca. Os marcadores morfolgicos, por exemplo, so observados no ltimo nvel da expresso da caracterstica. Foram os primeiros tipos de marcadores genticos utilizados, atravs dos quais qualquer caracterstica morfolgica que revelasse a diferena gentica entre dois indivduos e que fosse facilmente detectvel e avalivel seria um potencial marcador morfolgico. A base gentica desse marcador consiste na proximidade fsica dele com o gene que controla a caracterstica; assim, a seleo desse marcador resulta na seleo indireta do gene de interesse.

Marcadores morfolgicos contriburam significativamente para elucidar a ligao entre o gene e um determinado fentipo de interesse. Entretanto, o nmero limitado de marcadores morfolgicos distintos reduz a probabilidade de se encontrar associaes significativas entre esses marcadores e os caracteres de importncia econmica por meio do estudo de populaes segregantes, limitando sua utilizao.

Nos ltimos anos, com o avano da Gentica Molecular, novas alternativas de marcadores tornaram-se disponveis. O advento das tcnicas de Biologia Molecular permitiu a anlise da variabilidade expressa fenotipicamente como reflexo da variabilidade gentica de cada indivduo, identificando pontos ao longo do genoma dos animais, tecnicamente denominados de marcadores moleculares. Define-se como marcador molecular todo e qualquer fentipo proveniente de um segmento especfico de DNA, correspondente a regies expressas ou no do genoma. O primeiro tipo de marcador molecular a ser amplamente utilizado foi o isoenzimtico, tambm conhecido como marcador bioqumico.

Marcadores isoenzimticos definem um grupo de mltiplas formas moleculares da mesma enzima, como resultado da presena de mais de um gene na sua codificao. A premissa bsica adotada para diferenciar geneticamente dois indivduos que expressem diferentes fentipos a diferena no tamanho das isoenzimas. Se indivduos apresentam tamanhos diferentes para a mesma enzima, assume-se que essas diferenas possuem base gentica e que elas so herdveis. Uma das limitaes de utilizao desse marcador que esse nvel de anlise no permite a cobertura completa do genoma, comprometendo a capacidade de se encontrar associaes significantes entre as isoenzimas e os genes que controlam caracteres de interesse. Isso impossibilita a elucidao das causas genticas responsveis pela expresso diferencial dos fentipos, onde animais pertencentes ao mesmo rebanho apresentam performances superiores aos demais.

O desenvolvimento tecnolgico que se seguiu na rea da Biologia Molecular permitiu o surgimento de marcadores moleculares que operam no DNA e so, portanto, o sistema mais direto a anlise feita diretamente na macromolcula portadora de toda a informao gentica, livre de interferncias do ambiente e herdada.

Diversas tcnicas de Biologia Molecular esto hoje disponveis para a deteco de polimorfismos genticos que explicam a diversidade fenotpica observada nos animais. Do ponto de vista molecular a variao gentica denominada polimorfismo o resultado de mudanas espontneas no DNA genmico que podem ser mensuradas por meio de diferentes tcnicas moleculares.

Os principais tipos de marcadores moleculares funcionam utilizando o princpio de hibridizao ou amplificao de DNA. Entre os identificados por hibridizao esto os marcadores RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism) e minissatlites ou locos VNRT (Variable Number of Tandem Repeats). Marcadores RFLP e VNRT so baseados na explorao da diferena no comprimento dos fragmentos de DNA gerados. Essas tcnicas se diferenciam, basicamente, pelo tipo de sonda utilizada para hibridizar com o DNA e detectar o polimorfismo existente entre dois animais. Na tcnica de RFLP so utilizadas sondas que apresentam sequncia nica no genoma do indivduo, enquanto na de VNRT as sondas so constitudas de sequncias repetidas dos minissatlites, sendo o perfil de anlise obtido mais complexo. Contudo, o uso dessas tcnicas requer passos intensivos de mo de obra e sondas disponveis para os diferentes perfis de anlise. Esses aspectos so limitantes para o uso de forma ampla, tornando-a de difcil incorporao direta para as estaes experimentais de melhoramento e de difcil automao.

As tcnicas que detectam polimorfismo por meio de amplificao o fazem pela sntese enzimtica in vitro de milhes de cpias de um nico segmento especfico do DNA, denominado Reao em Cadeia da Polimerase PCR (Polymerase Chain Reaction). A facilidade, a rapidez, a versatilidade e a possibilidade de automao tornaram a PCR particularmente poderosa para estudos de marcadores moleculares envolvendo grande nmero de indivduos. Entre as tcnicas que utilizam a amplificao do DNA como base, esto: RAPD (Random Amplified Polymorphic DNA), SCAR (Sequence Characterized Amplified Regions), STS (Sequence Tagged Sites), AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism), microssatlite e SNPs (Single Nucleotide Polymorphism). Dentre todas, as tcnicas de microssatlites e de SNPs so as mais utilizadas atualmente.

Essas diferentes tcnicas podem detectar desde a substituio de um nucleotdeo, que representa o tipo mais comum de mutao, por meio do estudo e da anlise de polimorfismos de SNPs, at a identificao de mutaes que envolvem maior nmero de nucleotdeos. Os distintos tipos de marcadores moleculares, hoje disponveis, destacam-se pela tecnologia utilizada para revelar a variabilidade em nvel de DNA e quanto capacidade de detectar as diferenas entre indivduos, o custo, a facilidade de uso, a consistncia e a repetibilidade nos testes laboratoriais.

Atualmente, no Melhoramento Animal uma das estratgias mais usadas para a identificao de genes que controlam caractersticas de interesse a de estudos de genes candidatos, que so genes de sequncia e de ao biolgica conhecida, envolvidos com o desenvolvimento ou a fisiologia de determinada caracterstica de interesse produtivo, onde as mutaes espontneas possam estar associadas caracterstica de interesse econmico.

A integrao efetiva de metodologias de marcadores moleculares no processo do melhoramento representa, ainda, o principal desafio da rea. O emprego de tcnicas de Gentica Molecular comea a ocupar espao nos modernos programas de melhoramento gentico de bovinos leiteiros, como, por exemplo, no Teste de Prognie da raa Girolando, coordenado pela Embrapa Gado de Leite e pela Associao Brasileira dos Criadores de Girolando. Atualmente, uma das utilizaes dos marcadores moleculares no Teste de Prognie consiste na identificao de indivduos portadores de variantes de genes aditivos para maior percentual de gordura e de protena no leite, como, por exemplo, o gene DGAT1 (Diacilglicerol O-aciltransferase 1). Touros participantes do Teste de Prognie da raa Girolando so genotipados utilizando-se marcadores moleculares para os polimorfismos do gene DGAT1. Na raa Girolando j foram publicados os resultados da prova de 32 touros at este ano; novos touros tero resultados de avaliao gentica divulgados em breve, e outros sero includos em prova a cada ano.

Outro foco no estudo de marcadores moleculares na bovinocultura leiteira est relacionado a doenas autossomais recessivas. Touros jovens sero genotipados com marcadores moleculares para genes deletrios antes de entrarem no Teste de Prognie e, assim, diminuir a frequncia dos alelos desfavorveis na raa. O controle de doenas genticas recessivas como BLAD (Deficincia de Adeso de Leucocitria Bovina) e DUMPS (Deficincia da Uridina Monofosfato Sintetase) tm recebido relevante importncia nos rebanhos, principalmente devido utilizao intensiva da inseminao artificial. Entretanto, a eliminao completa das variantes deletrias desses genes vai depender do balano entre o custo da genotipagem e o risco apresentado por essas doenas at o momento em que o alelo indesejvel se tornar extremamente raro.

Embora a idia de seleo tradicional seja aumentar a proporo de genes favorveis na populao, isto no , de fato, observado nos mtodos clssicos de avaliao gentica. No entanto, o uso dos marcadores moleculares vem ao encontro dessa problemtica, evitando os empecilhos da avaliao de caractersticas complexas, fornecendo informaes suficientemente corretas e mais precisas para analisar as caractersticas de interesse econmico nos animais. Esse objetivo poder ser alcanado quando houver maior acurcia na estimao do valor gentico das mes de touros mesmo com poucos dados fenotpicos prprios. A metodologia do uso de marcadores genticos pode reduzir o custo para a cadeia produtiva de bovinocultura leiteira e aumentar a preciso na seleo de touros em Teste de Prognie.



1 - Pesquisadores da Embrapa Gado de Leite - Juiz de Fora - MG
2 - Mestranda do Programa de Ps-graduao em Zootecnia - Universidade Federal do Rio Grande do Sul
3 - Bolsista de Apoio Tcnico Pesquisa - BAT II - Fundao de Amparo Pesquisa do Estado de Minas Gerais - FAPEMIG



Web Girolando
Usurio:
Senha:
Esqueceu a sua senha? Clique Aqui Esqueceu o seu usurio? Clique Aqui
Receba nossa newsletter
Nome:
Sobrenome:
Email:
Whatsapp:


Girolando no Brasil




GIROLANDO NAS REDES SOCIAIS



APOIO



AGNCIA DIGITAL