RESUMO G2 MELHORAMENTO GENÉTICO

Prévia do material em texto

RESUMO G2 MELHORAMENTO GENÉTICO 
Para que serve o mapa genético? 
 Maneira de observar segregação de genes, instrumento que mostra relação física entre genes. 
Aplicações práticas para escolha de genitores para melhoramento, seleção de plantas e clonagem 
de genes. 
Para que serve o marcador genético? 
Serve para identificar o local ou região de um cromossomo. 
Atributos dos marcadores genéticos 
- alto nível de polimorfismo 
- estabilidade em diferentes ambientes 
- herança simples 
- simplicidade e baixo custo no uso de forma rotineira 
- aplicabilidade: detectar de maneira fácil e rápida, um grande nº de indivíduos. 
 
Tipos de técnicas para determinar marcadores genéticos 
RFLP: restriction fragmente length polyforphism- polimorfismo no comprimento de fragmentos de 
restrição. 1º relato da técnica de marcadores p/ a detecção de polimorfismos de DNA. 
PCR: reação em cadeia de polimerase. Após essa invenção grande nº de abordagens para a 
geração de novos marcadores moleculares baseados nessa técnica foram detalhados. Possibilita 
amplificação in vitro de ácidos nucleicos. Uso de primers – iniciadores. 
RAPD: random amplified polymophic DNA- amplificação randômica de DNA polimórfico. Elevada 
acessibilidade, rápida, baixo custo e não exige equipamentos muito caros. Problema: detecta 
apenas um alelo por loco e baixa repetibilidade. 
Microssatélites/SSRs: simple sequence repeats polymorphisms- sequencias simples repetidas de 
polimorfismo. Caracterizados por unidades muito curtas de sequencias repetitivas de nucleotídeos. 
Permite um grande nº de alelos por locos e considerável polimorfismo. Técnica razoavelmente cara. 
AFLP: amplified fragmente lenght polymorphism: polimorfismo de comprimento de fragmentos 
amplificados. Vantagens: detecção de grande nº de locos, cobertura ampla do genoma e baixo 
custo, altamente confiáveis e reprodutíveis. 
SNPs single nucleotide polymorphism: capazes de detectar mutações e polimorfismos através de 
alterações de uma única base no genoma. Substituição de um nucleotídeo por outro, adição ou 
deleção de um ou de alguns nucleotídeos. Vantagens: detecção de diferentes alelos para genes de 
interesses. Desvantagens: alto custo nas etapas necessárias ao sequenciamento dos diferentes 
fragmentos do DNA de interesse. 
 
 
O que é QTL? 
Quantitative trait loci- locos de caracteres quantitativos. 
Denominação para qualquer loco que tem contribuído para a variância do caráter. 
Detecção de QTL cuja existência já é conhecida: 
Ex: Genes Boorola e Inverdale em ovinos – alta fecundidade. 
 Gene Halotano em suínos- susceptibilidade ao estresse. 
 Gene de musculatura dupla em bovinos- hiperplasia. Ex: Charolês, Piemontês. 
Detecção de QTL desconhecido: localização dos genes mais difícil, apenas o fenótipo dos animais 
para detectar a presença ou ausência de um QTL. 
- Examinando populações para comprovar a segregação de QTL. 
- Utilização de maior nº de dados parentesco e dados computacionais. 
- Genes marcadores indiretamente, processo de cruza envolve mistura de DNAs e dos genes. 
Genes marcados indiretamente 
Ex: proporção da progênie em que a associação é de 10%. Dados disponíveis: genótipos com locu 
marcado e fenótipo dos animais. 
Genes marcados diretamente 
- Se tem um marcador genético na própria posição do gene possibilidade de detectar esse gene. 
- Bem sucedido para características quantitativas ou afetadas por um par de genes. 
 
CARACTERÍSTICAS LIMITANTES 
Disponibilidade de marcadores moleculares que cubram todo genoma. 
Poder variável de detecção de QTLs 
Herdabilidade da característica em estudo. 
Maior limitação. 
 
DIFERENÇA ENTRE MAPA GENÉTICO E MAPA FÍSICO 
Mapas genéticos: possibilitam cobertura e análise completa de genomas- localização das regiões 
genômicas que controlam caracteres de importância econômica- chamados QTLs 
Mapa físico: mostra sequencia de nucleotídeos. 
 
ESPÉCIES DE ANIMAIS QUE APRESENTAM GENOMA SEQUENCIADO. 
Frangos, suínos, peixes e cães. 
 
CLONAGEM: produção de indivíduos geneticamente idênticos. Clones ou cópias idênticas de 
indivíduos - produzidos evolução da biotécnica de transferência nuclear por células somáticas ou 
reconstrução (bipartição) embrionária. 
Métodos de clonagem: 
Gêmeos idênticos – univitelinos : clones naturais 
Transferência nuclear : clones artificiais 
Bipartição embrionária 
 
 
COMO FOI A CLONAGEM DE DOLLY? 
Em 1996, célula somática de mamífero diferenciada- reprogramada ao estágio inicial e voltar a ser 
totipotente. Transferência do núcleo de célula somática da glândula mamária- óvulo enucleado. 
 
DEFEITOS PRODUZIDOS POR ANIMAIS CLONADOS A PARTIR DE CÉLULAS NÃO 
EMBRIONÁRIAS 
- placentas anormais, gigantismo (ovelhas e gado), defeitos cardíacos (suínos), problemas 
pulmonares (vacas, ovelhas e suínos), problemas imunológicos, falha na produção de leucócitos, 
defeitos musculares (carneiros). 
 
APLICAÇÕES POTENCIAIS DE CLONAGEM 
Contribui para conservação e regeneração da biodiversidade (recursos genéticos), reproduzindo 
espécies em risco de extinção; 1998 - grupo de pesquisadores da Nova Zelândia clonaram a única 
fêmea ovina de uma raça extinta, Enderby Island - resultou em 20 fêmeas – inseminadas com 
sêmen criopreservado de animais da mesma raça antes de serem extintos. 
Produção animal - animais superiores em alguma característica fenotípica específica, alto valor 
comercial, valor afetivo ou de grande mérito genético; 
Clonagem favoreceu multiplicação de animais famosos (vivos e mortos); 
 
CLONAGEM TERAPÊUTICA 
Biotécnica para produzir células ou tecidos que possam ser utilizados em diferentes terapias; 
doenças degenerativas, traumáticas ou de origem genética. Sendo associada com a tecnologia de 
modificação genética dos animais- clones transgênicos. 
 
PATOLOGIAS ASSOCIADAS A CLONAGEM 
Baixa eficiência e desenvolvimento anormal de animais são principalmente em virtude da 
reprogramação incompleta e da expressão gênica anormal; 
Dentre as principais anomalias, verificam-se: cardiopatias, placentação anormal, hidroalantóide, 
deficiência imunológica, disfunção renal, alterações no metabolismo energético e hipertensão 
pulmonar. 
DESENVOLVIMENTO DAS CRIAS NASCIDAS 
Ocorrência da mortalidade pós-natal é observada da 1ª semana ao 4° mês de vida do animal; 
Nesse período uma grande variedade de problemas tem sido relatada em clones, incluindo 
infecções - inflamações do rúmen e abomaso, coccidiose e infecções após traumas. Novilhas 
clonadas são férteis, quer seja usando a monta natural ou inseminação artificial. 
 
 
ETAPAS DA TRANSFERENCIA NUCLEAR 
1- Enucleação do oócito- citoplasma receptor 
Procedimento convencional- enucleação realizada por microcirurgia usando oócitos em estádio de 
metáfase II. 
2- Seleção e separação das células doadoras de núcleo 
Origem do núcleo doado- efeito sobre a capacidade de desenvolvimento de embriões reconstruídos 
até o estádio de blastócito, sobre desenvolvimento fetal pós-implantação. 
3- Transferência da célula doadora de núcleo para o oócito enucleado- reconstrução. 
Para reconstrução do embrião o núcleo da célula doadora é transferido para o interior de um 
citoplasma receptor. 
4- Fusão da célula doadora com citoplasma-eletrofusão 
Estimulação com pulso elétrico- fusão da célula somática com o oócito enucleado para formar um 
novo complexo. 
5- Ativação 
Após fusão- embriões reconstruídos submetidos á ativação artificial- deve mimetizar o papel 
exercido pelos espermatozoides durante a fecundação. 
6- Cultivo dos embriões clonados 
Embriões reconstruídos- cultivados in vitro até o estádio de blastocisto- utilizando sistemas de cultivo 
rotineiramente usados na PIV. 
7- Transferênciade embrião reconstruído 
- Ruminantes - procedimentos cirúrgicos, semi-cirúrgicos ou não-cirúrgicos; Método cirúrgico ou 
laparotomia - exteriorizar corno uterino e depositar os embriões próximos à junção úterotubárica; 
- Método semicirúrgico ou semi-laparoscópico - caprinos e ovinos - consiste em associar a 
laparoscopia a uma pequena incisão sem necessidade de expor o animal a uma anestesia geral; 
- Método não-cirúrgico - bovinos - inserir, por via transcervical, embriões 
no corno uterino isolateral ao ovário. 
 
MELHORAMENTO DE AVES 
 Genes das proteínas da clara e da gema 
- Ovoalbumina: por ser a proteína e o mRNA mais abundante da clara, foi um dos três primeiros 
genes eucarióticos a serem clonados. 
-Conalbumina: maior proteína ligadora de ferro na clara do ovo. Atua como agente microbiano. 
- Ovomucoide: Inibidor de proteases. 
-Lisozima: primeira enzima que teve sua estrutura terciária determinada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MELHORAMENTO DE SUÍNOS 
 
Estrutura de programa: Estrutura de PMG baseada pirâmide organizacional: Rebanhos Núcleo, 
Multiplicador e Comercial 
- Rebanho núcleo(N) - raças puras ou linhagens sintéticas, alta intensidade de seleção; 
- Rebanho multiplicador (M) - recebe animais do rebanho núcleo para 
produção de animais F1 ou híbridos (utilizados no rebanho comercial); 
 - Rebanho comercial (C)- material do rebanho núcleo e/ou do rebanho 
multiplicador - produção de suínos destinados. 
 
TIPIFICAÇÃO 
 Diferenciação das classes em tipos hierarquizados-critérios-categorias de classificação- sexo, 
maturidade e peso e categorias como gordura de cobertura e conformação da carcaça. 
 
Rebanhos-núcleo – 
 responsáveis seleção intensiva sobre as características econômicas; 
Dividem-se em: rebanhos de linha macho e rebanhos de linha fêmea- 
contribuição genética especializada de cada linha – produto final; 
 
- Rebanhos de linhas machos: 
Duroc, Large White, Pietrain, Hampshire e Landrace Belga (alta produção de carne na carcaça, 
pernil e lombo); Linhas sintéticas- balanceadas contribuições genéticas de cada uma- 
obter (princípio da complementaridade) - produto final com características exigidas pelo mercado. 
- Linhas fêmeas 
 produzir matrizes com capacidade de desmamar grande nº de leitões/parto/ano; Landrace e Large 
White, em menor escala, como os das raças Duroc e Meishan; 
Plantéis da linha fêmea são geralmente livres do alelo recessivo do 
gene halotano (Haln) ou possuem programas que visam à eliminação 
do mesmo. 
 
TÉCNICAS DE IA 
IA - biotecnia responsável avanço na melhoria genética dos suínos, foi 
oficialmente implantada, no Brasil (1975). 
Permitir que machos geneticamente superiores produzam 
descendentes com até 200 porcas por ano, em vez de apenas 20, 
(monta natural); Redução do custo das instalações, manutenção menor nº de machos, aumento na 
eficiência reprodutiva da granja. 
- IAPCP – deposição sêmen na porção final do corno uterino - mais próximo possível da junção 
útero-tubárica - reduzir ainda mais nº de esptzs por DI; 
- Cateter flexível: barreiras anatômicas do trato genital feminino e chegar ao final dos cornos 
uterinos.