Análisis de genoma completo y predicción genómica para caracteres complejos en bovinos Charolais

Abstract

En ganado bovino, las características de importancia productiva son caracteres complejos, es decir, son influenciados por factores genéticos y ambientales, por lo que no siguen un patrón de herencia simple. En los sistemas de cría tradicional, el mejoramiento genético de estos caracteres se realiza seleccionando individuos en base a su mérito genético. Sin embargo, las nuevas tecnologías de genotipificación que utilizan miles de polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) han traído nuevas oportunidades para el estudio y evaluación genética de animales domésticos a través del método denominado “genoma completo”. Este trabajo comprende el análisis genómico (mapeo genético y predicción) de características de importancia productiva en ganado bovino Charolais mediante el uso de un panel de 77 mil SNP. En el capítulo I se describe el mapeo genético de características de crecimiento (pesos corporales) mediante análisis de asociación de genoma completo (GWAS, por sus siglas en inglés). En este primer estudio se lograron identificar 18 marcadores genéticos asociados a las características estudiadas. Algunos SNP identificados mediante GWAS se localizaron cerca de genes funcionalmente relacionados con el crecimiento, entre ellos los genes TRAF6 (Factor 6 receptor asociado a TNF); CDH11 (Caderina 11, tipo 2, OB- caderina (osteoblasto)); KLF7 (Factor 7 tipo Kruppel (ubicuo)); MIR181A-1 (microRNA mir-181a-1); y adicionalmente PRCP (prolilcarboxipeptidasa [angiotensinasa C]), localizados en los cromosomas 15; 18; 2; 16; y 29, respectivamente. En el capítulo II se muestran los resultados de la identificación de señales de selección (GWSS, por sus siglas en inglés) mediante análisis de haplotipos. En este estudio se identificaron 10 SNP localizados en los cromosomas 1, 4, 6, 7 y 14. Particularmente, las señales de selección identificadas en los cromosomas 6 y 14 corresponden a regiones comúnmente reportadas en la literatura conteniendo locus (NCAPG-LCORL y PLAG1) asociados a una amplia variedad de características de importancia productiva, entre ellas el crecimiento. Tres nuevas regiones bajo selección se reportan en este estudio para ganado bovino Charolais, las cules se localizan en 131.4-133.5 Mb, 51.8-60.3 Mb y 28.2-31.1 Mb de los cromosomas 1, 4 y 7, respectivamente. En estas regiones destacaron los genes CAV1 (caveolina 1), CAV2 (caveolina 1), MDFIC (proteína que contiene el dominio inhibidor MyoD), IFDR1 (regulador del desarrollo 1 relacionado a interferón) y ZNF608 (proteína dedo de cinc 608). Finalmente, en el capítulo III se describen los resultados del análisis de predicción de características de crecimiento mediante los métodos GBLUP, BayesC y SSBR. Este último estudio mostró que la exactitud de predicción de los métodos genómicos no fue superior a la obtenida mediante BLUP (método basado en el pedigrí). En este estudio diferentes factores como la estructura de los datos, el tamaño de la población y la calidad de las variables de respuesta pudieron haber influído en el desempeño de los marcadores genéticos para predecir las características fenotípicas.