GENÓMICA Y GANADERÍA: UNA RELACIÓN DE PESO

Escrito por Jessica Herrera Ojeda y José Herrera Camacho

La cría, engorda y comercialización de ganado bovino para la producción de carne es una de las principales actividades del sector pecuario mexicano. La carne de bovino forma parte importante de la canasta básica registrada por el INEGI. Para 2014, México ocupó el octavo lugar mundial en la producción mundial, con un total de 1.8 millones de toneladas, lo que representó un valor de 91 mil millones de pesos.

La carne de bovino es una gran fuente de proteínas, hierro, zinc, vitamina B y de otros nutrientes que conforman una dieta saludable. Si bien existe una preocupación acerca de sus altos contenidos grasos; por ejemplo, la carne molida regularmente contiene hasta un 25 % de grasa, en el mercado existen opciones de cortes de carne bovina de alta calidad con bajo contenido graso. Por ello, el escenario ideal de la industria de la producción de carne en México, estaba encaminado a conocer de manera rápida y eficiente los genes que se encuentran involucrados con la cantidad y calidad de la carne que se obtiene de estos sistemas y poder disminuir en forma dramática el intervalo entre generaciones y conocer a una edad más temprana el potencial en estos animales para producir carne de mejor calidad.

Actualmente y con el descubrimiento del genoma bovino en el año 2009, la manera de seleccionar bovinos para que produzcan más carne está cambiando a un ritmo acelerado, por lo cual es interesante describir el papel que han tenido los avances genéticos especialmente en el campo de la genómica sobre la producción animal.

¿Qué es la genómica?

Es de suma importancia entender este concepto para comprender su contexto y alcances. La Genómica se puede definir como una sub-disciplina de la genética, que involucra diversas ciencias y técnicas como la biología molecular, bioquímica, genética cuantitativa, estadística, entre otras, para el estudio integral del funcionamiento, evolución y origen de los genomas.

En otras palabras, el GENOMA nos permite leer la información encriptada dentro del ADN (ácido desoxirribonucleico), ya que el orden de los ácidos nucleicos que lo conforman, es el que determina si una vaca producirá una mayor cantidad de leche durante toda su vida o si un becerro pesará más kilogramos cuando sea destetado o si un animal sufrirá una enfermedad a lo largo de su vida. Claro está que la influencia del medio ambiente (alimentación, manejo en el rancho, etc.) es muy importante para que estos eventos sucedan de la manera en que está codificado en el genoma.

La vaca fue el primer animal de interés ganadero que fue secuenciado, este genoma alberga más de 22,000 genes, que son los encargados de la expresión, regulación e interacción de las proteínas, algunas de las cuales juegan un papel vital dentro de la fisiología del animal. Como dato curioso, el 80% de los genes en el ganado bovino, son comunes con los del ser humano.

Sí ¡Increíblemente tenemos mucho en común con las vacas!

El avance de los estudios genéticos en esta área pecuaria ha permitido que se incorporen términos relacionados con el ADN en el lenguaje de los ganaderos, ¡claro! el internet y la televisión ha ayudado mucho. Dentro de estos comentarios se puede entrever que los productores solamente asocian este tipo de tecnologías con la asignación de paternidades, pero que de igual manera, asocian erróneamente esta disciplina con la manipulación genética y la generación de los polémicos organismos genéticamente modificados. 

¿Con qué trabaja la genómica?

Como se describió anteriormente, la genómica trabaja con la secuencia nucleotídica de cada uno de los genes que conforman el genoma. Los bovinos independientemente de la raza o del individuo poseen los mismos genes, lo que los hace “diferentes”, son las variaciones en estas secuencias. Me refiero a qué una variante del gen (alelos) se expresa en el animal. Estas variantes pueden tener un efecto directo o sumarse a otras para crear un efecto en el fenotipo del animal (kilogramos producidos de carne, jugosidad de la carne, entre otros). Cualquier variante genética puede ser caracterizada por los marcadores moleculares o conocidos también como marcadores genéticos.

Marcadores moleculares ¿Qué son?

Los marcadores moleculares como su nombre lo indica son regiones específicas que “marcan” o sirven de referencia para detectar variaciones que pueden asociarse positiva o negativamente con un rasgo productivo en cualquier especie animal.

Existen diversos tipos de marcadores, clasificados de diferente manera, pero en la actualidad para la producción bovina los más utilizados son los polimorfismos de un solo nucleótido o SNP´s (por sus siglas en inglés, single nucleotide polymorphism). Su amplio uso se debe a la facilidad de reproducirlos en el laboratorio, al igual que la cantidad de SNP´s que se encuentran en el genoma bovino (el 90% de las variaciones genéticas son SNP). Estas variaciones se deben a los cambios que se han dado en el ADN a lo largo del tiempo y solamente afecta a una base nucleotídica.

Los SNP no necesariamente tienen que formar parte de los genes, pero si están bien distribuidos, muchos de ellos estarán próximos a zonas del ADN, responsables de caracteres productivos de interés, es decir estarán asociados a genes. El objetivo de la genómica con estos marcadores será entonces identificar asociaciones entre los SNP y las distintas características que interesen estudiar en lo individuos.

Uso de la genómica en la ganadería

En general, los productores podrían beneficiarse a través de cuatro aplicaciones de la genómica:

1) La identificación de progenitores. Incluye el procedimiento de asignación de identidad, verificación o asignación de padres. Se basa en la genotipificación que determina cuál genotipo corresponde a cada individuo incluido en el estudio. En México, estas pruebas ahora son un requisito para aquellos ganaderos que quieren registrar individuos de raza pura.

2) La detección de individuos portadores de defectos genéticos, como es el caso de algunas enfermedades. Lo importante es que esta detección puede hacerse antes de que el defecto se manifieste en las crías. En los años 50, un toro se hizo popular en Estados Unidos por poseer una conformación compacta y pelo rizado, “Short Snorter”. Veinte años después se descubrió que este animal poseía genes para el enanismo lo que impactó negativamente a la industria ganadera en ese país.

3) La detección de genes que favorecen la producción de carne. La identificación de cada gen involucrado en la formación de músculo, caracterizarlo en la población e identificar las variables más favorables desde el laboratorio. Uno de los frutos más importantes de esta aplicación, es el descubrimiento de la miostatina, la calpaína y la calpastatina, genes involucrados en el crecimiento muscular y marmoleo de la carne.

4) Selección de individuos sobresalientes. Esta aplicación es a la que más se le ha apostado en los últimos años, el poder seleccionar animales con ayuda de marcadores moleculares ha causado un gran auge en la ganadería bovina. Esto permitiría saber qué animales tienen cualidades genéticas superiores para producir más carne, desde el nacimiento o antes de que tengan crías y podamos comprobar su superioridad en el comportamiento de su progenie. Esto supondría ahorrarse mucho tiempo y dinero, lo que en esta industria es de suma importancia.

A este tipo de selección se le conoce como selección asistida por marcadores o SAM, o como MAM (manejo asistido por marcadores).

La aplicación del conocimiento genómico ayudará a disminuir los costos y períodos para identificar animales que posean las características genéticas que se quieran heredar a la siguiente generación, esto puede ayudar a la industria ganadera nacional a mejorar genéticamente sus hatos de forma dirigida y más precisa, lo cual se traducirá en una mejora económica para los productores de ganado bovino.

Saber más

National Cancer Institution. 2002. Definition of Molecular markers. En: https://www.cancer.gov/espanol/publicaciones/diccionario?cdrid=458046.

Van Eenennaam. 2011. Integrating DNA information into Beef cattle production systems. Cooperative Extension Especialist. Departament of Animal Science, University of California.

Jessica Herrera Ojeda es Maestra en Ciencias, Estudiante del Programa Institucional en Ciencias Biológicas.  

José Herrera Camacho es Doctor en Ciencias, profesor e investigador del Instituto de Investigaciones Agropecuarias y Forestales. Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.

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