introgresiÓn genetica de ganado bos indicus en razas

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


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


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


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)


•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.


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


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.


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


24 Haplotipos

Y1 (7 Haplotipos)

Y2 (11 Haplotipos)

Y3 (6 Haplotipos)


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)

introgresiÓn genetica de ganado bos indicus en razas

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