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Congresso Brasileiro de Zootecnia - ZOOTEC

Seleção Assistida por Marcadores Moleculares

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  1. Departamento de Melhoramento e Nutrição Animal – FMVZ – UNESP/Botucatu

Introdução
A agropecuária nacional atravessa um período de grandes mudanças decorrentes da crescente participação no mercado mundial de produtos agrícolas. Em 2006, mesmo com as vendas prejudicadas pela identificação de focos de febre aftosa em Mato Grosso do Sul (e pelo temor causado pela gripe aviária, no caso das aves), as exportações brasileiras de carne aumentaram 5,5% em relação a 2005. Para fazer frente a esta demanda o rebanho nacional cresceu cerca de 20% nos últimos cinco anos, o que ocorre mesmo com a redução da área a ela destinada. A vitalidade da cultura canavieira, estimulada pelas perspectivas de rápida expansão do consumo mundial de etanol vem reduzindo as áreas destinadas à pecuária e às culturas de café, soja, milho e laranja em diversos Estados. Estima-se em 6,5 milhões de hectares, entre 2001 e 2004, a área que a pecuária cedeu para a produção de cana-de-açúcar e de grãos. Enquanto projeta-se que, mantida a tendência atual, em quatro ou cinco anos as áreas de pastagem terão encolhido mais 20 milhões de hectares, e a maior parte dessas terras terá sido ocupada pela cana-de-açúcar. (A resistência da pecuária... O Estado de São Paulo, 09/04/2007). Estas mudanças têm transformado os sistemas de produção pecuária do país em ambientes comerciais de alta competitividade, nos quais os benefícios decorrentes de pequenos aumentos em produtividade ou na qualidade do produto são significativos o bastante para justificar a crescente demanda por aumento da eficiência produtiva. Como conseqüência já se inicia e se acentuará um incremento da produção total de alimentos de origem animal. Para este aumento da eficiência biológica é muito importante a aplicação de novas tecnologias em produção animal, responsáveis por custos de produção mais baixos e competitivos (Vaz Portugal, 2002). Assim sendo, a pecuária nacional tem investido maciçamente em programas de melhoramento genético, aquisição de germoplasma importado (animais e sêmen) para programas de cruzamento, bem como no desenvolvimento de vacinas, medicamentos e promotores de crescimento.

O melhoramento genético animal ocupa-se do controle da composição genética das populações de animais domésticos visando a sua melhor adaptação aos sistemas de produção. Fundamentalmente o melhoramento genético é baseado na escolha dos animais que deverão reproduzir-se para formar a próxima geração. Apesar da seleção ocorrer desde a domesticação dos animais há cerca de 10.000 anos atrás, apenas a partir do século 18, com a aplicação de métodos sistemáticos, ainda que empíricos, de melhoramento, começaram a serem produzidas mudanças importantes na produção animal. No último século, quando o melhoramento assumiu um caráter científico, os ganhos conseguidos com o melhoramento foram acelerados, permitindo aumentos expressivos na produtividade da pecuária. O desenvolvimento da informática e das metodologias estatísticas para identificação dos animais mais apropriados para serem utilizados na reprodução foram fatores primordiais para este crescimento.

Apesar disso, a dificuldade em promover seleção rápida e objetiva de características relacionadas com a produção, acabou levando o setor produtivo a utilizar em maior escala métodos para acelerar o melhoramento, como as biotécnicas de reprodução (inseminação artificial - IA, transferência de embriões – TE e fertilização in vitro – FIV), os quais estão permitindo o rápido alastramento de animais selecionados em rebanhos em todo o mundo (Garcia, 1995).

Nas duas últimas décadas, os conhecimentos sobre a natureza e conteúdo da informação genética, assim como as tecnologias disponíveis para o seqüenciamento de genomas em larga escala, evoluíram de uma forma sem precedentes. Como conseqüência, um enorme volume de informações acerca das seqüências de nucleotídeos dos genomas de diversos organismos, incluindo o do boi, se acumularam nos bancos de dados públicos. A partir dessas informações surgiu a oportunidade de gerar novos produtos, com grandes perspectivas comerciais, que prometem revolucionar a pecuária ao auxiliarem na superação das limitações relacionadas, por exemplo, à qualidade da carne, sanidade e eficiência reprodutiva dos rebanhos, as quais impedem o aumento da competitividade da pecuária nacional.

As aplicações da biotecnologia por meio da análise do DNA são variadas na área animal, englobando, entre outras, a utilização dos marcadores de DNA, os quais podem ser úteis aos programas de melhoramento genético por meio dos testes de paternidade e maternidade e seleção assistida por marcadores. A impressão digital do DNA oferece uma oportunidade concreta para um sistema seguro e eficiente de rastreabilidade da carne bovina. Acessando o DNA também é possível diagnosticar o sexo de embriões pré-implantados, de forma que apenas os do sexo desejado sejam implantados, atingindo as necessidades do mercado e agregando valor ao produto. Da mesma forma, pode-se comprovar o sexo de carcaças resfriadas ou cortes cárneos, também com fins de rastreabilidade. Consideradas conjuntamente, estas atividades apresentam um enorme potencial de mercado.

 

Conteúdo

  • Marcadores
  • Ligação Genética
  • Locos de Características Quantitativas (QTLS)
  • Seleção de Marcadores

 

Considerações Finais
Segundo Meuwissen e Goddard (1996) o uso da MAS pode aumentar em até 64% a taxa de mudança genética anual. As vantagens são principalmente para característica de baixa herdabilidade ou que não possam ser medidas no animal a ser selecionado, ou que sejam medidas tardiamente na vida do animal. Quase sempre a resposta a curto e médio prazo é acelerada com a incorporação da informação do marcador. Estudos demonstram que o planejamento antecipado dos animais a serem genotipados com base nas informações de pedigree pode permitir que a partir de um número reduzido de animais genotipados obtenha-se informações sobre grande parte dos animais, minimizando custos de genotipagem. Entretanto, na maioria das situações reais apenas uma pequena parte dos animais são genotipados, e a falta de planejamento faz com que os animais chave para a determinação do genótipo não sejam genotipados. Assim, uso dos QTLs na seleção pode ser limitado caso as informações de pedigree não possam ser utilizadas para a determinação do genótipo da maioria dos animais analisados. Além destes problemas, outros como o fato da maioria dos estudos de simulação considerar apenas uma característica a cada vez, e os objetivos de seleção na maioria dos programas ser multicaracterísticas levaram alguns autores como Rocha et al. (1994) a referirem-se à MAS com o termo Ilusão Aditiva, referindo-se a um exagerado otimismo ao fácil emprego de marcadores com o propósito de seleção. A despeito da diferença de opiniões, a MAS está sendo empregada em animais de produção para o controle de doenças hereditárias, para a orientação de acasalamentos e, ainda que de forma incipiente, para a seleção de genótipos superiores para características de importância econômica, as quais na maior parte das vezes apresentam herança complexa.

Contudo, o uso dos marcadores na seleção parece ser mais vantajoso quando a seleção é feita muito precocemente, e quando a variação dentro de família é mais explorada, que é o caso quando se utilizam tecnologias reprodutivas como a FIV e TE.

As conquistas práticas obtidas pela utilização da seleção assistida por marcadores moleculares – MAS, estão, até o momento, aquém do desejado, ou seja, nem sempre esta estratégia pode ser aplicada, já que muitas vezes os resultados de diferentes trabalhos mostramse pouco conclusivos ou contraditórios. Essas dificuldades em concluir ou contradições de resultados costumam ser explicados por perdas de associação entre os marcadores e as características quantitativas ao longo das gerações, já que muitas vezes os polimorfismos estudados não são os responsáveis diretos por alterações fenotípicas, por interações epistáticas diferentes entre o gene candidato e as bases genéticas de populações e raças distintas e pela magnitude do efeito do gene candidato (Curi et al., 2006).

Este fato denota a necessidade de, como sugerido pela grande maioria dos trabalhos do gênero, confirmação de resultados prévios por meio de estudos adicionais em diferentes gerações e populações de indivíduos da mesma raça, entre as diferentes raças e, no caso de bovinos, entre as diferentes subespécies, antes que marcadores moleculares possam ser comercializados para um determinado grupo genético. Mesmo no caso de marcadores diretos, diretos há a necessidade de validação dos resultados nos ambientes em que serão aplicados e também em diferentes populações.

Resultados de associação entre marcadores moleculares e características de interesse obtidos para populações de animais Bos taurus não são imediatamente aplicáveis em populações de animais Bos indicus, antes que possam ser amplamente estudados e validados. Outra constatação importante é o fato de que muitos polimorfismos que segregam e se encontram associados à características interessantes em animais Bos taurus, sequer segregam em animais Bos indicus denotando a necessidade do uso ou desenvolvimento de outros marcadores para o gene ou região cromossômica para que possam ser efetuados os estudos nas raças dessa subespécie.

Dessa forma, muitas vezes de forma prematura e arriscada para a credibilidade futura do negócio, o mercado de marcadores moleculares associados a características de interesse em animais de produção se apresenta em franca expansão no mundo e também no Brasil, atraindo a atenção do setor privado (Genetic Solutions, Bovigen, Frontier Beef Systems, GeneSeek, Merial, Quantum Genetics, e Metamorphix Inc. Genomics, entre outros).


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