Upload
diego-hernan-bejarano
View
41
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
INTROGRESIÓN GENETICA DE GANADO BOS INDICUS EN RAZAS CRIOLLAS COLOMBIANAS EVALUADA MEDIANTE SNPs EXCLUSIVOS DE
CROMOSOMA Y
Diego Bejarano GaravitoEstudiante de Zootecnia 10° semestre
Noviembre 2010
CONTENIDOIMPORTANCIA DE LAS RAZAS CRIOLLAS COLOMBIANAS
INTROGRESIÓN GENETICA
METODOLOGÍAS PARA DETERMINAR EL GRADO DE MESTIZAJE
CROMOSOMA Y
INTROGRESIÓN EN GCC
POLIMORFISMOS EN CROMOSOMA Y
CONCLUSIONES
PROPUESTA DE TRABAJO
Siglo XV-2° viaje de Cristóbal ColonRazas: la R. Gallega, Retinta, la Berrenda y la Andalucía dieron origen a las 7 razas criollas colombianas
Finales de 1800 importación de razas turinas Europeas. Comienzos del siglo XX llega la raza Cebú
Extinción de razasConvenio sobre Diversidad Biológica (Rio de Janeiro, 5 junio de 1992)
IMPORTANCIA DE LAS RAZAS CRIOLLAS COLOMBIANAS
• Colombia suscribe el Convenio internacional sobre Diversidad Biológica (Ley 165 del 9 de noviembre de 1994).
• Se compromete a emprender acciones para la protección de su biodiversidad.
• Ley 427 de 1998: se deben diseñar y ejecutar planes y programas de investigación orientados a la protección, conservación, propagación y mejoramiento de la Razas criollas colombianas.
• Núcleos de conservación, Banco de germoplasma
IMPORTANCIA DE LAS RAZAS CRIOLLAS COLOMBIANAS
Núcleos de conservación
(1935)
Selección de animales por
características fenotípicas
Cruzamientos de absorción en su mayor
auge.
Es posible que existan genes foráneos (Bos
Índicus)
Disminuye la capacidad de
adaptación del GCC
IMPORTANCIA DE LAS RAZAS CRIOLLAS COLOMBIANAS
La introgresión• Es el el movimiento de genes de una especie a otra a consecuencia de
un proceso de hibridación interespecífica seguido de retrocruzamiento
Evidencias • Alto grado de variabilidad genética (Carvajal et al 1998, Bedoya et al
2001, Moreno et al 2001, Pedraza 2010)• En algunas razas de ganado taurino africano, con linajes paternos
cebuínos, se a encontrado un alto grado de diversidad genética (MacHugh, Shriver, et al 1997)
• En algunos núcleos de ganado africano N’Dama que fenotípicamente fueron considerados como puros. Pero presentaban una mayor suceptibilidad a la infección con Tripanosoma brucei, lo cual se relaciono con la presencia de cromosomas Y cebuínos en estos núcleos (Bradley, MacHugh, et al 1994)
INTROGRESIÓN GENETICA
Es importante evaluar la presencia de linajes paternos foráneos (Indicus) en ganado criollo colombiano, con el fin de identificar los machos que se han de utilizar como reproductores dentro de los núcleos de conservación (Bedoya …)
Metodologías para determinar el grado de mestizaje:
Marcadores del mtDNA• Introgresión genética en una población producida a través de la
línea materna• Estudios evolutivos y relaciones filogenéticas entre poblaciones
Análisis de la morfología del cromosoma Y (Cariotipo)• Los ganados de origen cebuíno y turino poseen grandes semejanzas
en el cariotipo, en cuanto a conformación y número cromosómico, pero se diferencian por la morfología del cromosoma Y (De Luca et al., 1999)
Marcadores del cromosoma Y• Son útiles para estudiar los orígenes y la evolución de los
animales domésticos• Microsatélites STRs (Short Tandem Repeats) y Polimorfismos de
nucleótidos simples SNPs
Bruford et al. 2003
Götherström et al 2005;. Meadows et al 2006;. Änderung et al 2007;. Bollongino et al 2008
Sánchez et al, 2006
Cromosoma YCromosoma Y
Características especiales que lo hacen una fuente útil de polimorfismos ADN
X X
X YX Y
Gen codifica el testis determinig factor (TDF)
El TDF hace que las gónadas indiferenciadas se trasformen en testículos en una etapa precoz de la embriogénesis
Hafez , 2000
Cromosoma Y
Aspectos citogenéticos:
R. pseudoautosómica
R. pseudoautosómica
Cal L, 2001
Cromosoma Y
Durante la meiosis ocurre el entrecruzamiento, momento donde se generan las formas recombinantes. Los cromosomas homólogos se
acercan y las cromátidas hermanas intercambian segmentos.
Autosomas
Entrecruzamiento
Cromosoma Y
Griffiths F. et al, 1995
Cromosoma Y
Las secuencias autosómicas recombinan en cada generación, mientras que la región especifica del cromosoma Y y el ADNmt no lo hacen. Por consiguiente, el material autosómico de un individuo procede de múltiples ancestros, pero tanto el cromosoma Y (excluyendo las regiones pseudoautosómicas) como el ADNmt provienen de un único antepasado. Cal L, 2001
Cromosoma Y
Cal L, 2001
Cromosoma Y
La morfología del cromosoma Y es utilizada como marcador citogenético en las filogenias de las razas bovinas (Pathak y Kieffer, 1979)
Submetacéntrico en ganado desciente del Bos taurus
Acrocéntrico en ganado descendiente del Bos indicus
(Kieffer y Cartwright, 1968 citados por Sánchez, 2006. Acta biol. Colomb)
Introgresión en GCC
Morfología del cromosoma Y observada en bovinos de siete razas criollas colombianas. Sánchez et al., (2006).
Introgresión genética de Bos indicus en bovinos criollos colombianos de origen Bos taurus
Introgresión en GCC
STRs (Short tandem repeat)
Pequeñas secuencias de ADN repetidas en tanden, constituidas por unidades de 2 a 7 pb que se repiten un numero variable de veces (alelos 80-400pb), son muy abundantes ,altamente distribuidas en el genoma, de naturaleza polimórfica
Polimorfismos en cromosoma Y
SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms)
Polimorfismos en cromosoma Y
•Son los actuales marcadores de elección en genómica animal•Un cambio de una base nucleotídica en la secuencia de ADN•Constituyen la fuente mas abundante de variabilidad genetica (un SNP cada 300 a 500 pb)•Millones de SNPs caracterizados en las principales especies domesticas y disponibilidad de chips para su análisis masivo •Fáciles de analizar Sánchez A, 2010
Primer sequences, T°a and references for Y chromosome STR loci
Ginja et al, Journal of Heredity 2009.
Polimorfismos en cromosoma Y
132 pb
184 -186 pb
158 pb
130 pb
182 pb
156 pb
INRA 124
BM 861
INRA 126
Razas % de animales con cromosoma Y de origen cebuíno
Chino Santandereano 27%
Hartón del valle 27%
Romo Sinuano 12.5%
Bedoya et al. 2003
Introgresión en GCC
Ginja et al. 2009, evaluó el origen y la diversidad genética del ganado criollo del nuevo mundo a través del análisis de ADN mitocondrial y polimorfismos del cromosoma Y.
Razas criollas de Argentina, Brasil, México, Paraguay y los Estados Unidos de América (352 animales). Las razas que influyeron en los criollos, como las nativas de la península Ibérica (413 animales), Gran Bretaña (230 animales)y Cebú (47 animales), fueron también estudiadas.
Polimorfismos en cromosoma Y
SNPs• DDX3Y_1 C>T• DDX3Y_7 C>T• UTY_19 C>A• ZFY_9 C>T• ZFY_10 C>T
Indel • ZFY intron 10 indel GT
STRs
• DDX 3Y_1• BM 861 • INRA 124• INRA 189• UMN 0103 • UMN 0307• UMN 0504Ginja et al. 2009, Animal Genetics
Polimorfismos en cromosoma Y
24 Haplotipos
Y1 (7 Haplotipos)
Y2 (11 Haplotipos)
Y3 (6 Haplotipos)
Polimorfismos en cromosoma Y
Haplotipos de cromosoma Y definidos por cinco SNPs, un indel y siete STRs y sus frecuencias absolutas (N), Ginja et al. 2009.
Haplotipos de cromosoma Y definidos por cinco SNPs, un indel y siete STRs y sus frecuencias absolutas (N), Ginja et al. 2009.
Conclusiones El ganado Criollo mostró una alta variabilidad genética de haplotipos del cromosoma Y, varios de los cuales fueron exclusivos de este grupo racial.
La diversidad que se encuentra en la Península Ibérica y en las razas criollas fue mayor en comparación con las razas europeas seleccionadas intensamente , que se fijaron casi a un único haplotipo Y.
Criollos representan importantes reservorios de la diversidad genética de ganado y deben ser objeto de medidas de conservación
Los holotipos del cromosoma Y (SNPs y STRs) mostraron ser valiosos herramienta para comprender mejor los orígenes de los criollos y su grado de mezcla con otras razas foráneas
El análisis de haplotipos del cromosoma Y en otras razas españolas, que se cree fueron traídas al continente Americano, tales como Retinta y Rubia Galega, puede ayudar a clarificar el origen Ibérico de las líneas paternas en el ganado criollo Americano.
El ganado criollo colombiano comprende un grupo de razas que se han adaptado por más de 400 años a las condiciones ecoclimáticas de nuestro país, razón por la cual poseen características adaptativas de suma importancia que podrían ser utilizadas de una manera racional en programas deconservación y mejoramiento animal
La Introgresión de genes provenientes de razas foráneas dentro de las poblaciones de GCC representa un riesgo por la perdida de genes relacionados con características de adaptación.
Conclusiones
Propuesta de trabajo
• Evaluar el grado de Introgresión de genes de ganado bos indicus en GCC utilizando SNPS exclusivos de cromosoma Y (DDX3Y_1 C>T, DDX3Y_7 C>T, UTY_19 C>A, ZFY_9 C>T, ZFY_10 C>T).
• Estandarizar una prueba confiable con el fin de identificar grados de Introgresión de genes Bos Indicus en los machos que se han de utilizar como reproductores dentro de los núcleos de conservación
• Se trabajará con machos de las razas Romosinuano, Bon y Casanare.
• Utilizando como control algunas razas de origen Indicus y Tauros.
Gracias por su atención
• El cromosoma y presenta una compleja secuencia, con grandes fragmentos de adn no codificante y numerosas familias de secuencias rtepetitivas en tándem. El hecho de que el cromosoma Y sea extraordinariamente pobre en genes (Lanh et al 1997) hace pensar en una baja presión selectiva en las zonas no codificantes del cromosoma Y, por lo que podria acumular mas mutaciones y secuencias junk que los otros cromosomas. Ademas el que permanesca mas tiempo en la linea germinal, y que la formación d esperma conlleve un alto numero de divisiones celulares, tambien podria faborecer la aparición de mutaciones (Weber y Wong 1993, Brinkkmann et al 1998)