1 Conceitos básicos biotecnologia MRA

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28/03/2018
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Melhoramento e Reprodução 
Animal
Código 0240055
Prof. Daniel Duarte da Silveira
Objetivos
Adquirir conhecimento para avaliar a inclusão
do melhoramento animal como ciência no
contexto da produção animal para as diversas
espécies.
Entender como as diversas características
podem ser utilizadas visando aumentar a
produção animal.
Avaliações
Provas: 10 pontos
Nota final = 
(𝐴𝑣𝑎𝑙𝑖𝑎çã𝑜 1 + 𝐴𝑣𝑎𝑙𝑖𝑎çã𝑜 2 + 𝐴𝑣𝑎𝑙𝑖𝑎çã𝑜 3 + 𝐴𝑣𝑎𝑙𝑖𝑎çã𝑜 4)
4
Datas das avaliações:
18/abr. - 16/mai. - 13/jun. - 11/jul.
18/jul. - Avaliação substitutiva
01/ago. - Exame
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Atenção!
A avaliação do entendimento do conteúdo será aferida
através de quatro provas, com o mesmo peso.
Avaliação substitutiva: final do semestre, incluindo todo
conteúdo da disciplina.
O aluno que faltar uma das avaliações terá nova
oportunidade na avaliação substitutiva.
Os alunos que fizeram as duas avaliações poderão realizar
a avaliação substitutiva, sendo substituída pela menor nota
de uma das avaliações anteriores.
O acadêmico deverá ter 75% de frequência na disciplina
(poderá ter até 25% de ausência na aulas), ou seja, 4 dias.
Aqueles que faltarem 25% das aulas serão reprovados por
frequência.
Bibliografia
Parte de Melhoramento Animal:
CARDELLINO, R.; OSÓRIO, J.C.S. 1999. Melhoramento Animal para Agronomia,
Veterinária e Zootecnia. 1. Bases. Editora Universitária, UFPel. Pelotas. 153p.
CARDELLINO, R.; J. ROVIRA. 1987. Mejoramiento Genetico Animal. Ed. Hemisferio
Sur. Montevideo. Uruguay. 253 p.
PEREIRA, J.C.C. Melhoramento Genético Aplicado à Produção Animal. FEPE-
MVZ, Belo Horizonte, 5a edição, 2008. 618 p.
Parte de Reprodução Animal:
GALINA, C & VALENCIA, J. Reproducción de animales domésticos. Ed. Limusa, 
3º Edição, 2008, 582p.
GONÇALVES, P. B.D., FIGUEIREDO, J. R., FREITAS, V. J. F. Biotécnicas aplicadas à 
reprodução animal. Ed. Roca, 2º Edição, 2008, 396p.
HAFEZ, E.S.E & HAFEZ, B. Reprodução Animal. Ed. Manole, 7º Edição, 2004, 
511p.
IVIS – International Veterinary Information Service, www.ivis.org
MIES FILHO, Reprodução dos Animais e Inseminação Artificial. Ed. Sulina, 20º
Edição, 1970, 545p.
Conceitos Básicos Aplicados 
ao Melhoramento Animal
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Melhoramento animal 
x
Transgenia
Aumento nas frequência dos genes de 
interesse
Modificações na estrutura do DNA
Objetivos do Melhoramento Animal
 Modificar a proporção de certos genes, sendo que, dependendo 
do ambiente em que o animal será criado, estas(s) características(s) 
de interesse serão expressas de modo a maximizar os lucros do 
fazendeiro.
Exemplos:
 Produção de carne;
 Produção de leite;
 Produção de ovos.
 Etc.
Definições e conceitos
Genótipo e fenótipo
 O genótipo (G) de um animal representa os genes 
responsáveis por uma característica em particular. O 
genótipo é a carga genética herdada por um animal.
 Fenótipo (P) é o valor de uma característica, em outras 
palavras, é o que pode ser observado ou medido.
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O que condiciona o desempenho 
animal (P)?
𝑃 = 𝐺 + 𝐸 + 𝐺𝐸
Características qualitativas e 
quantitativas
Qualitativas: não é medido ou mensurado, e geralmente 
afeta a aparência do animal. Poucos genes. 
Ex. presença de chifres, pelagem, plumagem, etc. 
Quantitativas: variam em uma escala contínua. Muito genes.
Ex. ganho de peso, produção de leite, ovos, conversão alimentar, etc.
Histórico do Melhoramento Animal
Robert Bakewell Gregor Mendel
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Histórico do Melhoramento Animal
Fazendeiro inglês, Robert Bakewell (1725-1795) iniciou a formação 
das sociedades das raças e criação de registros genealógicos; 
Como ciência, o MA surgiu com a descoberta das leis de herança 
genética pelo Monge austríaco Gregor Mendel (1865), seu sucesso 
se deu pela escolha do material genético (ervilhas) controladas por 
apenas um par de genes.
 Percebeu que acasalando animais superiores resultava em 
progênies superiores; utilização do pedigree
Histórico do Melhoramento Animal
Ronald Fisher Sewall Wright
Histórico do Melhoramento Animal
Ronald Fisher e Sewall Wright responsáveis pela moderna genética 
de populações, construída com base nas leis de Mendel mas 
aplicada a características produtivas;
Posteriormente, com a difusão da Inseminação Artificial (1940) e a 
utilização de computadores (1950), houve massificação dos 
registros de produção dos animais, permitindo o 
estabelecimento de programas de melhoramento genético e 
mais rápida identificação e multiplicação de genótipos superiores.
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Histórico do Melhoramento Animal
Inseminação artificial Computação
Importância do Melhoramento Animal
Animais mais produtivos: mais eficientes e com
melhores qualidades (ex. frango de corte).
Redução: das anomalias hereditárias.
Melhorar: saúde e bem-estar dos animais.
Aumentar: resistência a doenças (ex. carrapato).
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Biotecnologias Aplicadas ao 
Melhoramento Animal
INSEMINAÇÃO ARTIFICIAL
Atualmente
Sêmen: fresco ou congelado
Amplamente utilizada: aves, suínos e bovinos
1332: Árabes - selecionar melhores animais para montaria
1779: Marco da inseminação - monge italiano Lazaro Spallanzani (colheu
sêmen de um cachorro e aplicou em uma cadela em cio, pariu
3 filhotes)
1949: Polge et al. (Nature 164: 666-666. doi:10.1038/164666a0):
conseguiram manter espermatozoides vivos no sêmen (96h à 5ºC)
1970: Incorporação e desenvolvimento no Brasil
TRANSFERÊNCIA DE EMBRIÕES
Multiplicação, de forma acelerada, de progênies de uma doadora
considerada superior, em uma determinada raça e criatório.
Como tudo começou...
1890 - Walter Heape (primeira TE com êxito) 
1930 - Primeira coleta de embriões bovinos
1970 - Interesse comercial pela técnica
1985 - Sociedade Brasileira de Transferência de Embriões (SBTE) 
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F
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SEXAGEM
Separação: espermatozoides portadores do cromossomo X dos
portadores do cromossomo Y
Detecção do sexo do embrião: a partir de algumas células
utilizadas em análise cromossômica
Sexagem de espermatozoides
1983 - Kaneco et al. - Centrifugação em gradiente de Percoll
1995 - Johnson - Citometria de Fluxo
1999 - Nascimento 1ª bezerra proveniente de sêmen sexado congelado
Conteúdo de DNA: única diferença estabelecida e validada para a
separação eficiente de espermatozoides X e Y in vitro (Johson, 1994;
Hendriksen et al., 1999)
1: adição de corante no sêmen
5: fotodetectores analisam a fluorescência 
emitida
2: espermatozoides encapsulados em 
microgotas
4: cargas elétricas são injetadas nas 
microgotas
6: placas polarizadas separam as células 
eletricamente carregadas
3: espermatozoides passam pelo laser
Espermatozoide X: pólo positivo Espermatozoide Y: pólo negativo
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SEXAGEM DE EMBRIÕES 
Acuidade: 100%
Amostra da célula do embrião a ser sexado: micromanipulação
Micro secção
Biópsia
Perfil Comercial:
Sêmen convencional: 33 vezes mais barato que “Elite”
Sêmen sexado: 3 vezes o valor de sêmen convencional
PEQUENA DIFERENÇA ENTRE SÊMEN SEXADO DE MACHOS E FÊMEAS
Perfil Elite:
Sêmen convencional: R$ 60,00 (R$ 17,00 - 350,00)
Sêmen sexado: 6 vezes (♀) e 2 vezes (♂) o valor do sêmen convencional
Sexing Technologies (Navasota, Texas): faz a sexagem de sêmen
para praticamente todas centrais de genética no Brasil (CRV Lagoa,
Bela Vista, Alta Genetics, ABS), por meio de uma subsidiária.
Gir Leiteiro
Touro Sêmen 
convencio
nal
Sêmen 
sexado 
macho
Sêmen 
sexado 
fêmeas
Sexado 
para TE/FIV 
macho
Sexado 
para TE/FIV 
fêmea
ASTRO14,20 - 70,00 - 125,00
AZ 27,60 - 110,00 - 170,00
BAZUAH 19,80 - 79,00 - 145,00
NAPOLITANO 15,00 - 69,00 - 125,00
VINDOURO 15,40 - 77,00 - -
Tabela 1- Custo, em reais, de doses de sêmen sexado por citometria de fluxo
Fonte: www.lagoa.com.br
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Nelore
Touro Sêmen 
convencional
Sêmen sexado 
macho
Sêmen sexado 
fêmeas
Sexado para 
TE/FIV macho
Sexado para 
TE/FIV fêmea
BACKUP 18,00 45,00 55,00 - -
BVLGARI 100,00 1.000,00 - - 250,00
CEDRO 15,00 45,00 55,00 - -
ENLEVO 78,00 78,00 380,00 - 460,00
FAJARDO 350,00 - 2.500,00 - 3.500,00
FANO 20,00 55,00 85,00 - -
MAGHAIVER 45,00 145,00 145,00 - 220,00
MAGINÍFICO 198,00 350,00 350,00 - -
METEORITO 40,00 79,00 89,00 - -
ONÁSSIS 22,00 - 65,00 - -
QUARTUDO 100,00 - 340,00 - -
SOLIMÕES 16,50 45,00 55,00 - -
TATCHER 56,00 56,00 175,00 - 300,00
Tabela 2- Custo, em reais, de doses de sêmen sexado por citometria de fluxo
Fonte: www.lagoa.com.br
TRANSFERÊNCIA DE GENES
Transferência de um gene específico: de um indivíduo em outro
usando técnicas laboratoriais.
Como tudo começou...
1973 - Início de pesquisas na área da transgenia
1980 - Primeiro transgênico – Bactéria Escherichia coli (adição genes
humanos)
1983 - Primeira planta transgênica – Tabaco GM
1994 - Primeira variedade liberada comercialmente - Tomate Flavr Savr
Organismos Melhorados Geneticamente
Organismos com características selecionadas: cruzamento de dois
indivíduos da mesma espécie.
Melhoramento acontece pela seleção reprodutiva dos organismos com
características de interesse: progressivamente sem manipulação direta do DNA
X
Tabela 1- Evolução da avicultura de corte e de postura (1930 - 2005)
Ano Peso médio Conversão alimentar Idade/abate Produção de ovos
1930 1.500 3,50 105 120
1960 1.600 2,25 56 237
1980 1.700 2,00 49 292
2005 2.240 1,78 41 318
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Organismos Modificados Geneticamente
Organismos em que o material genético (DNA) foi alterado de
maneira artificial por engenharia genética ou biotecnologia.
Consiste em transferir genes de organismos: de uma espécie para
outra.
Ratos transgênicos com o gene do 
hormônio do crescimento humano
Alteração das características 
de forma imediata
Animais: 5% dos embriões manipulados apresentam sucesso!
Construção de um transgênico para expressão de 
proteína humana em suíno para fim de xenotransplante
GeneRegião regulatória do gene (promotor)DNA lixo
ATTCTTGAATTCTCTAGGTGATAGTAGTAATGCAACCCCCATGCTAGATGATACAG
AT
Proteína 
suína
Gene suíno
Fator de transcrição suíno + promotor 
suíno + gene suíno
Fator de transcrição humano + promotor 
humano + gene humano Proteína 
humana
Fator de transcrição suíno + promotor 
suíno + gene humano
Proteína 
humana em 
suíno
Considerações Finais
Aplicações da biotecnologia na área animal são múltiplas e
estão em diferentes etapas de desenvolvimento: algumas com
problemas técnicos a serem resolvidos e outras geraram produtos
que podem entrar no mercado ou que já estão sendo
comercializados.
Sua utilização: não elimina as predições de VG dos animais para
características de interesse.
Biotecnologias reprodutivas e moleculares: importantes para
complementar as metodologias utilizadas atualmente pelos
programas de melhoramento genético e não para substituí-las.
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Próxima aula:
Genética de populações
Genética quantitativa
O FIM
Contato:
silveira1302@gmail.com