Saltear al contenido principal

¿Qué es la selección genética de los animales y por qué es importante?

La selección genética nos permite dirigir la “expresión fenotípica” de los animales en una dirección determinada, a razón de cómo la sociedad y/o el mercado demande. Ancestralmente la “selección natural” determinaba que ciertos genotipos tuvieran una mayor capacidad de adaptación al medio o a unas condiciones de evolución determinada, constituyendo la base de la GENÉTICA EVOLUTIVA. Con la domesticación, y de modo intuitivo y rudimentario se fueron dejando como reproductores en las diferentes especies animales aquéllos que sobresalían en la expresión de ciertos caracteres que pudieran ser de interés para el criador/ganadero.

A continuación reproducimos el artículo de la Asociación Nacional de Criadores de Ganado Porcino Selecto (ANPS) para Realidad Ganadera

A medida que el conocimiento ha ido evolucionando, se han ido implementando métodos, en un principio cuantitativos (Índice de selección, Harris 1936 y Hazel 1943; BLUP, Henderson, 1950, 1962, 1973) y que contribuyeron a que la producción de proteína de origen animal se convirtiera en algo al alcance de la mayoría de todos los países avanzados. Esta Selección genética basada en Modelos matemáticos cuantitativos capaces de estimar el valor genético de los futuros candidatos a reproductores ha permitido a los ganaderos la posibilidad de disponer de genotipos superiores en los que a cantidad y calidad de la proteína de origen animal se refiere. Concretamente en el ganado porcino, las antiguas razas se han ido especializando en base a los diferentes objetivos de selección establecidos en los diferentes programas de cría y mejora.

 

 

Las consecuencias del progreso genético conseguido han sido muy patentes en las últimas décadas, y han traído como consecuencia la posibilidad de especializar las producciones animales hasta generar gamas de productos interminables derivadas de la carne, leche y huevos principalmente.

En definitiva, la SELECCIÓN GENÉTICA y la NUTRICIÓN han sido, sin lugar a duda los motores que han movido la producción de proteína de origen animal en los últimos 50 años, contribuyendo, probablemente más que cualquier medida política, al estado del bienestar que tantos cacarean continuamente. El binomio GENÉTICA/NUTRICIÓN ha sido el “conseguidor” de generaciones sin ningún tipo de deficiencia alimentaria (hambrunas), que al parecer hemos olvidado de la época de las postguerras en el primer mundo, pero que sólo hay que ver algún documental o noticiario para saber que desgraciadamente aún existen.

En el caso de la genética porcina, al igual que en avicultura, el progreso genético alcanzado ha sido meteórico y difícilmente se podrían identificar, desde el punto de vista de los rendimientos zootécnicos, a la mayoría de las razas modernas sobre las que se ha implantado un programa de mejora genética (LW, LD, Pietrain y Duroc, …). Para poder cuantificar esta evolución, sólo habría que comparar los rendimientos zootécnicos de estas razas frente al cerdo ibérico, quién se ha mantenido en una “burbuja evolutiva” y sobre quien no se ha ejercido ninguna presión genética significativa en estos últimos 60 años. Bien es cierto, que esta ausencia de selección genética ha permitido mantener ciertos caracteres que hoy día han cobrado un valor gastronómico muy significativo y han valorizado sustancialmente a esta raza.

 

El binomio GENÉTICA/NUTRICIÓN ha sido el “conseguidor” de generaciones sin ningún tipo de deficiencia alimentaria (hambrunas), que al parecer hemos olvidado de la época de las postguerras en el primer mundo, pero que sólo hay que ver algún documental o noticiario para saber que desgraciadamente aún existen.

 

Por último, con la llegada del nuevo milenio, la selección genética ha vuelto a dar otro salto cuantitativo muy significativo, representado por la implementación de los conocimientos en genética molecular en los programas de selección, abriéndose una nueva etapa apasionante para los responsables de los programas de selección de las diferentes razas.

Estas nuevas herramientas nos han permitido implementar programas que combinan la genética cuantitativa y la genética molecular, generando la conocida como SELECCIÓN GENÉTICA ASISTIDA POR MARCADORES MOLECULARES (MAS, “Marker-assistedselection”).

Bien es cierto que esta tecnología data de la década de los 90, con la puesta en funcionamiento de los llamados “microsatélites” que ya nos permitían una aproximación al genoma del animal complementando a todo el aparato estadísticos de estimación de valores genéticos que se había desarrollado durante más de medio siglo.

Sin embargo, no fue hasta los años 2000 cuando se descubre otro tipo de marcador: el SNP o mutación puntual (SingleNucleotidePolymorphism). Es el cambio en un solo nucleótido que acontece en al menos el 1% de la población. Estas mutaciones pueden ocurrir en una zona que no codifique ninguna proteína y no tenga consecuencias, en un gen o una secuencia represora o promotora y provoque cambios funcionales con consecuencias lesivas, en un gen y que provoque una alteración latente (que necesite de un cofactor para producir alteraciones) o simplemente que provoque cambios fenotípicos no lesivos.

Actualmente, se suele determinar el polimorfismo de miles de SNPs simultáneamente gracias a los denominados Biochips o arrays. El más utilizado en porcino tipa simultáneamente el polimorfismo de más de 62.000 SNPs distribuidos por todos los cromosomas del cerdo.

Este tipo de marcadores tiene dos funciones clásicas en mejora genética. Por un lado, nos ofrece la oportunidad de establecer genealogías de una manera más certera y exacta que los paneles de microsatélites y, por otro, nos permite establecer zonas QTL con más exactitud. El desarrollo de esta tecnología, de hecho, ha traído aparejado el descubrimiento de numerosos QTLs en distintas regiones de los diversos cromosomas. El principio es el mismo que el utilizado con los microsatélites: se genotipan animales con fenotipos conocidos para ciertos caracteres, se comprueba que nucleótido hay en cada una de esas 62 K posiciones del genoma y se trata de relacionar estadísticamente cierto nivel productivo con el hecho de tener un nucleótido u otro. En este caso, el problema sigue siendo que a pesar del altísimo número de marcadores que se usan, sigue siendo necesario genotipar muchos animales. Esta es una técnica que, aun habiéndose abaratado de forma muy significativa en los últimos años, sigue siendo cara.

Además, en los últimos años se han utilizado para algo más concreto. Uno de los paradigmas que se ha usado desde siempre en genética cuantitativa es que todos los descendientes de una misma pareja de progenitores, a efectos de cálculo de capacidad mejorante, son “iguales” entre sí y, además, son la mitad exacta de cada uno de sus progenitores. Sin embargo, sabemos que en la segregación de las cromátidas que contiene los gametos se producen numerosos fenómenos que hacen que los cromosomas que reciben los descendientes no sean exactamente la “mitad” de los que tenían los progenitores. Ya se están usando los perfiles de SNPs para establecer la identidad entre progenitores y descendientes; es decir, para estimar cuánto se parece un descendiente a su progenitor. Esto mejora notablemente la precisión de las estimaciones de capacidad mejorante, ya que permite ponderar la similitud que tiene un individuo con sus parientes.

 

 

 

Para finalizar, y con el objeto de ilustrar y actualizar el conocimiento y disponibilidad de genes ya caracterizados e incluso comercializados por las empresas de mejora genética, mostraremos los más significativos y que determinan otro de los usos de la biología molecular en mejora genética actual: la selección asistida por genes (GAS). Este término hace referencia a la determinación del polimorfismo -normalmente uno o varios SNPs- presente en un gen concreto que rige para un carácter. Esta circunstancia no es muy frecuente, ya que la mayoría de los caracteres están regidos por muchos genes, es decir, son poligénicos. Repasemos los más antiguos e implementados:

Gen Receptor Ryanodine: probablemente el más conocido; el famoso gen del halotano. Es una mutación puntual (SNP) en el gen para el receptor Ryanodine; un receptor de membrana sarcoplásmica en el músculo y que es responsable de regular el intercambio de calcio durante la contracción muscular. Su presencia está asociada a fenotipos hipermusculados pero también al síndrome de estrés porcino y a las carnes PSE. Su polimorfismo se determina mediante distintas técnicas moleculares, aunque en la actualidad la más usada es la discriminación alélica.

IGF2 (InsulinGrowing Factor 2): influye sobre el porcentaje de magro y el espesor del tocino dorsal. Este gen está claramente implicado en el desarrollo muscular y sus distintas variantes alélicas son las responsables de que dentro del género Suis haya variaciones en el desarrollo de masa muscular tan divergentes como los que se observan en un jabalí o en un cerdo Pietrain.

MC4R (Melanocortin 4 Receptor): influye significativamente sobre el crecimiento y la deposición grasa. Este gen interviene en la regulación del comportamiento alimentario y la deposición de grasa. Una mutación en la secuencia de este gen determina que los cerdos coman más, crezcan más rápido y depongan grasa más fácilmente, por lo que es primordial en la mejora de rendimientos productivos.

Gen HIMF: detectado en Holanda, se trata de un gen mayor implicado en el porcentaje de grasa intramuscular. El alelo que aumenta este hecho ha sido bautizado como HIMF (High Intramuscular Fat) y es homocigoto recesivo. Los animales con dos copias del gen tienen una grasa intramuscular media en el lomo del 3,9%, mientras que los homozigotos negativos tienen un promedio de 1,8%. Tiene una heredabilidad del 50%, comparable con características de la canal o de conformación anatómica.

Gen A-FABP (AdypociteFattyAcidsBindingProtein) y H-FABP (Heart FattyAcidsBindingProtein): influyen en el contenido en grasa intramuscular. El gen H-FABP con tres mutaciones SNPs posibles (denominados H, a, y d), está situado en el cromosoma 6, y se producen hasta 27 combinaciones posibles de estos alelos. Está asociado con la variación de grasa intramuscular en algunos genotipos de Duroc.

Gen RN- (Rendement NAPOLE): descrito por Naveau, Pomeret y Legault, de ahí su nombre. Responsable de carnes ácidas, por una alteración del gen PRKAG3 (ProteinKinase AMP-activatednoncatalytic Gamma3). En jamón cocido, el rendimiento de portadores RN- es 5-6% menor, y estos jamones son muy susceptibles a las pérdidas por goteo. Tiene una herencia dominante y se encuentra con más frecuencia en poblaciones con sangre Hampshire.

En todo caso, es importante poner de manifiesto que la localización exacta de estos genes mayores que tienen una expresión fenotípica concreta y cuantificable, varían entre las diferentes poblaciones animales, por lo que el mapeo genético de una población sería muy recomendable cuando se trate de caracteres, tipo grasa intramuscular, ya que diferentes publicaciones apuntan a que los SNP’s responsables de este carácter ocupan incluso cromosomas diferentes en según qué poblaciones animales.

El reto está servido y aún queda un infinito camino que recorrer en el conocimiento genético de las diferentes especies animales, siendo ahora urgente encontrar genotipos más resistentes a enfermedades, reduciendo así el uso de tratamientos, genotipos que contaminen menos debido a un mayo aprovechamiento del N, P y C, y genotipos menos agresivos o susceptibles a situaciones de estrés y que les permitan gozar de un mayor bienestar animal. La genética animal deberá buscar sinergias con la Nutrición, Manejos, Sanidad, … para que la producción de proteína de origen animal siga siendo una actividad “honorable” en los próximos tiempos.

Asociación Nacional de Criadores de Ganado Porcino Selecto (ANPS)