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Parentesco e Consanguinidade Profa. Dra. Vivian Alonso Goulart Curso de Biotecnologia - UFU INTRODUÇÃO • Parentesco: semelhança de genótipos. • Coeficiente de parentesco: Probabilidade de dois indivíduos apresentarem genes idênticos pelo fato de serem cópias de um mesmo gene, presente em um ascendente comum. COMO A HERANÇA GENÉTICA É TRANSMITIDA DE UMA GERAÇÃO PARA OUTRA? Exemplo de Parentesco • Dois irmãos completos, X e Y: A B X A B Y Dois irmãos completos • Neste caso, X e Y têm 50% dos seus genes idênticos, pelo fato de ambos serem filhos dos mesmos pais. A B X Y Cálculo do Grau de Parentesco Idealizado pelo Professor Sewall Wright -1922 É a soma de potências de ½ ou 0,5 : RXY= ∑(0,5) n+n’ RXY= grau de parentesco entre os indivíduos X e Y n= n. de gerações entre o ascendente comum e um animal X n´= n. de gerações entre o ascendente comum e um animal Y Considere o seguinte pedigree • Em setas: A B X A D Y B D X Y A Aplicando-se a expressão RXY= ∑(0,5) n+n’ RXY= ???? Interpretação: Exemplo: parentesco entre primos • Calcular o parentesco entre X e Y A B X C D E F H L Y C G P Q Exemplo A H X Y C Aplicações Práticas do Parentesco Quando utilizar o parentesco para estimar o valor gênico do animal? - Morte - Idade avançada - Pouca informação do próprio indivíduo Exemplo • Uma vaca produziu 1000Kg acima da média do rebanho. Quanto espera-se que sua filha produza? • Fatores que podem influenciar: - Efeitos genéticos não aditivos (heterose) - Fatores ambientais Endogamia ou Consangüinidade • A endogamia ou consanguinidade é um sistema de acasalamento que consiste na união de indivíduos com certo grau de parentesco. • O principal efeito da consanguinidade é aumentar a homozigose do rebanho e, em consequência, reduzir a heterozigose. Coeficiente de Consanguinidade O coeficiente de consanguinidade estima a probabilidade de que dois alelos, em qualquer loco, num indivíduo sejam idênticos por ascendência. Indica a % de genes que eram heterozigotos nos pais e que se tornaram homozigotos nos filhos. Tipos de Consanguinidade Quanto ao parentesco entre os indivíduos que se acasalam • Estreita – Quando o grau de parentesco entre os pais é igual ou superior a 50%. Ex. pai X filha; mãe x filho; entre irmãos completos, etc. • Larga – Quando o grau de parentesco entre os pais é menor que 50%. Ex. meio-irmãos, entre primos, tio e sobrinha, etc. Quanto a situação dos reprodutores na genealogia do animal Direta: quando os reprodutores se encontram em linha reta no pedigree. Colateral: quando os reprodutores se encontram em duas linhas que partem do ancestral comum. Consanguinidade Direta Consanguinidade Colateral Como Calcular o Coeficiente de consanguinidade Quando o ancestral comum não é consanguineo Fx= RAB/2 Ou Fx= (0,5) n+n´+1 Como Calcular o Coeficiente de consanguinidade quando o ancestral comum não é consaguineo Fx= RAB/2 Cálculo do Coeficiente de consanguinidade Calculo do coeficiente de consangüinidade quando o ascendente comum não é consangüíneo X A B C D E C Pais parentes Indivíduo consangüíneo Ancestral comum Fx= ∑(0,5) n+n’+1 =12,5 Cálculo do Coeficiente de consanguinidade Quando ancestral comum é consanguíneo. Fx= RAB (1 + Fac) 2 Fac= coeficiente de consanguinidade do ancestral comum Cálculo do Coeficiente de consanguinidade Fx = coeficiente de consanguinidade do indivíduo X; n1 = número de gerações, participando-se de um dos pais, até o ancestral comum; n2 = número de gerações, participando-se do outro pai, até o ancestral comum; FAC = coeficiente de consanguinidade do ancestral comum. AC 12n1n X F12 1 F Cálculo do Coeficiente de consanguinidade quando o ascendente comum é consanguíneo H H J L M J T S C D E C Y A B R U U R Fy=15,65% Cálculo do Coeficiente de consanguinidade • 1º Passo: Determinar o grau de parentesco dos pais A e B (RAB): RXY= ∑(0,5) n+n’ A B C Cálculo do Coeficiente de consanguinidade • 2º Passo: Determinar o Coeficiente de consanguinidade do ascendente comum C (FC): FC= RHJ/2 (0,5)2= 0,25 (0,5)2= 0,25 Logo RHJ é 0,50 e Fc=0,50/2= 0,25 H J R H J U Cálculo do Coeficiente de consanguinidade • 3º Passo: Determinar o grau de parentesco dos pais de Y, A e B, corrigido para o coeficiente de consanguinidade do indivíduo comum C: • O coeficiente de consanguinidade de Y (FY), será: Fy= 0,3125/2= 0,15625 ou 15,65% RAB= 0,25 (1+ 0,25)= 0,3125 Frequência Genotípica na população quando ocorre endogamia (F= coeficiente de endogamia) Na prática... Doenças Genéticas Taxa de Consangüinidade na população Ne F 2 1 F = Taxa de consangüinidade. Ne = número efetivo ou tamanho efetivo da população; Número efetivo ou Tamanho efetivo e Taxa de consangüinidade • Ne = número efetivo ou tamanho efetivo da população; • Nm = número de machos usados na reprodução; • Nf = número de fêmeas usadas na reprodução. NfNm NmNf Ne 4 Número efetivo ou tamanho efetivo e Taxa de consangüinidade Tamanho efetivo e taxa de consangüinidade em função de diferentes números de machos e fêmeas Número de machos Número de fêmeas Tamanho efetivo Taxa de consanguinidade 200 200 100 300 50 350 25 375 10 390 5 395 400 0,125% 300 0,167% 175 0,286% 93,75 0,533% 39 1,282% 19,75 2,532% Vantagens da Consanguinidade • Permite apurar geneticamente os animais, sendo importante para a fixação e refinamento do tipo desejado; • O aumento da homozigose ocorre tanto para genes dominantes como para recessivos; • Permite a seleção mais eficiente pela separação da população em famílias diferentes; Desvantagem da Consanguinidade • Depressão por consanguinidade: Redução geral da fertilidade (esterilidade gamética, aumento da mortalidade embrionária), da sobrevivência e vigor dos animais. • Perda da variação genética. • Aumento da incidência de anormalidades genéticas pela introdução de genes deletérios da pop. Anomalias genéticas que ocorrem em bovinos • Agnatia (a mandíbula inferior é mais curta que a superior) • Catarata congênita Anomalias genéticas que ocorrem em bovinos • Amputação: dois ou mais membros defeituosos Exemplo: Suínos Razão da Eliminação Número de Linhagens Leitegada inferior ao nascer 14 Leitegada inferior à desmama 54 Infertilidade 15 Morte de varrões ou porcas 15 Fraqueza de pernas 7 Problemas de locomoção 8 Causa de Eliminação em 128 linhagens consangüíneas (40-50%) da raça de suínos Large White, somente 18 linhagens sobreviveram. Exemplo: Bovinos de leite Características Consangüinidade (%) 6,25 12,5 25,0 Produção de Leite (Kg) -136 -272 -544 Produção de Gordura (Kg) -4 -8 -14 Peso do bezerro após um ano (Kg) -5 -11 -27 Mortalidade (%) 12 25 50 Gado de Leite segundo Seykora & McDaniel(1981) Exemplo: Bovino de Corte • Animais consanguíneos são mais leves ao nascer, que os mestiços; • Em média, cada 1% de consanguinidade, diminui 0,15% no peso ao nascer. Exemplo: raça Canchim • Redução de 1,49kg no peso à desmama de machos para cada 1% de aumento do F e de 0,98kg para fêmeas (Alencar, et al, 1981) APLICAÇÕES DA ENDOGAMIA – Obtenção de prepotência genética (capacidade do indivíduo em produzir filhos parecidos com ele próprio), ocorre mais facilmente em carac. qualitativas; – Detecção de genes recessivos; – Fixação de combinações especiais; – Formação de linhagens ou famílias distintas. Atenção! • lntensificação no uso da IA e TE de materiais genéticos de elite provocam incrementos nos coeficientes de endogamia. Referências Bibliográficas • Pereira, JCC. Melhoramento Genético Aplicado à produção animal. • Eler, JP. Teorias e Métodos em Melhoramento Genético Animal • Lopes, PS. Métodos em Melhoramento Animal.