Marcadores Moleculares na Indústria Animal

Apresentação em tema: "Marcadores Moleculares na Indústria Animal"— Transcrição da apresentação:

1 Marcadores Moleculares na Indústria Animal
Prof. Dr. Vinicius Campos Disciplina de Biotecnologia Animal Graduação em Biotecnologia - UFPel

2 Abordagens da aula... 1. O que estudaremos em Biotec Animal
2. Melhoramento Genético Animal 3. Marcadores usados na Ind. Animal 4. Empresas na área de marcadores 5. Procedimento de coleta e análise

3 O que é Biotecnologia Animal?
Tecnologia que: Utiliza o animal para a geração de um produto que não é o próprio animal Utiliza o animal como produto – trabalha no melhoramento deste animal

4 O que é Biotecnologia Animal?
ICSI FIV Animais Transgênicos Transferência de Embriões Nutrigenômica Vacinas Recombinantes Testes para Diagnósticos de Doenças Células Tronco Marcadores Moleculares Melhoramento Genético

5 Melhoramento Genético em Bovinos
O que é Biotecnologia Animal? Melhoramento Genético em Bovinos no Brasil Época Atividade Século XXI Aplicação dos marcadores moleculares às estratégias de IA, TE, FIV, Clonagem e principalmente Melhoramento Genético Início do século XXI Sexagem de embriões por análise de DNA (maior controle dos sistemas de criação) e clonagem (definição e propagação do animal “ideal” para a cadeia produtiva) Década de 90 Produção de embriões in vitro (influência do macho e da fêmea potencializados) Década de 80 Programas de melhoramento baseados em ferramentas estatísticas (maior influência da dinâmica populacional e interação com o meio ambiente) Década de 70 Transferência de embriões (maior influência da fêmea) Década de 60 Inseminação artificial (maior influência do macho) Desde 1500 Importações oficiais e extra-oficiais de animais vivos

6 Melhoramento Genético
“Conjunto de métodos e técnicas que visam o aumento da freqüência dos genes desejáveis ou das boas combinações genéticas em uma população ou a diminuição da freqüência dos genes indesejáveis ou das combinações genéticas ruins”. (modificado de Briquet Jr. 1967)

7 Melhoramento Genético
O MELHORAMENTO GENÉTICO TEM POR OBJETIVO ESCOLHER O MELHOR MATERIAL GENÉTICO PARA MAXIMIZAR A PRODUÇÃO NAS CONDIÇÕES AMBIENTAIS EXISTENTES.

8 = Melhoramento Genético X Ambiental MAIOR PRODUTIVIDADE
Ilimitado e Permanente + MELHORAMENTO AMBIENTAL (sanidade, manejo, alimentação) Limitado eTemporário

9 Melhoramento Genético
(maior produtividade = produção/área) Maior quantidade Maior qualidade Menor custo Menor tempo

10 Métodos Tradicionais de Melhoramento
Mudanças genéticas graduais (porém dramáticas) obtidas em grande período de tempo (100 anos) pela observação de acasalamento seletivo

11 SELEÇÃO Criadores de Elite MULTIPLICADORES CRIADORES COMERCIAIS

12 Ferramentas Disponíveis
OBSERVAÇÃO VISUAL

13 Ferramentas Disponíveis
Informação de Pedigree

14 Ferramentas Disponíveis
Informação de Desempenho MEDIDAS TRADICIONAIS: - CRESCIMENTO; - FERTILIDADE; - PRODUÇÃO DE LEITE

15 Ferramentas Disponíveis
Informação de Desempenho MEDIDAS AVANÇADAS: - CARCAÇA (ULTRA-SOM); - CONVERSÃO ALIMENTAR

16 MARCADORES MOLECULARES - MARMOREIO;
Ferramentas Disponíveis MARCADORES MOLECULARES - MARMOREIO; - FERTILIDADE; - RESISTÊNCIA A DOENÇAS

17 Marcadores Moleculares
ICSI FIV Animais Transgênicos Transferência de Embriões Nutrigenômica Vacinas Recombinantes Testes para Diagnósticos de Doenças Marcadores Moleculares Células Tronco Melhoramento Genético

18 Marcadores Moleculares
São variações na sequência de DNA, relacionadas a expressão de uma determinada característica específica funcional, que não necessariamente correspondem a um gene Vantagens: não sofre influência ambiental, potencialmente ilimitado em número Desvantagens: técnicas e equipamentos mais complexos e mais caros

19 Um marcador molecular é um tipo de marcador genético!!!
Marcadores Genéticos X Moleculares São qualquer característica morfológica ou molecular que permite a diferenciação de indivíduos, que possibilita a inferência do genótipo a partir do fenótipo do indivíduo e que permite acompanhar a segregação do gene marcado ao longo das gerações. Um marcador molecular é um tipo de marcador genético!!!

20 Marcadores Moleculares
Genômica X Genética quantitativa Seleção através de características do genoma Genes e/ou regiões cromossômicas

21 Tipos de Marcadores Marcadores baseados no DNA Marcadores bioquímicos
RFLP RAPD AFPL Microssatélites/VNTR/SSR SNPs GWAS (genome-wide association study) Marcadores bioquímicos Proteínas Isoenzimas

22 Marcadores Moleculares em espécies de produção

23 Bovinos melhores reprodutores melhor tamanho de carcaça
padrão de marmoreio e maciez da carne maior produção de leite testes de paternidade

24 Leite melhor para produção de queijo
Κ-caseína Alelo B deste gene está associado com maior concentração de proteína no leite Freqüência deste alelo - aproximadamente 25 % no gado holandês Leite melhor para produção de queijo

25 Beta-lactoglobulina Também 2 alelos - A e B
Presença do alelo B em 60 % dos animais Presença do alelo B está associada com maior concentração de gordura no leite

26 Musculatura dupla dos bovinos Gene da miostatina
Mutação no gene causa troca de uma tirosina por uma cisteína Troca de função da proteína Maior musculatura ou musculatura dupla

27 Detecção de doenças – doenças genéticas
BLAD (deficiência na adesão de leucócitos bovinos Homozigotos recessivos Expressão reduzida da proteína beta-2-integrina Perda de US$ 5 milhoes por ano nos EUA

28 Suínos melhores reprodutores animais resistentes à doenças
marcadores de prolificidade maior leitegada animais resistentes à doenças resistência a agentes virais resistência a agentes bacterianos Diarréia em leitões causada por E. coli

29 Receptor de rianodina gene do alotano (gene hal)
Gene que controla concentração de cálcio nas células musculares Mutação no gene causa a Síndrome do estresse suíno (PSS) – troca de timina por citosina Animais homozigotos para esta mutação muito sensíveis ao stress do manejo Carne com sérios problemas Seleção de animais pelo menos heterozigotos

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31 Suínos Antes Depois Eliminação do gene que deixa a carne
com aparência pálida e aqüosa. Eliminação de genes que estão implicados no alto teor de gorduras de certos tipos de carne.

32 Receptor de estrogênio - suínos
Alelo associado ao aumento da leitegada Aumento de 2 leitões por leitegada em animais homozigotos para o alelo associado Análise já utilizada

33 Suínos

34 Equinos Danos reprodutivos Testes de paternidade Marcadores de força
Cavalos de corrida

35 Associação de um SNP da p53 com a ocorrência de aborto em éguas

36 Aves Tamanho da carcaça Músculo Poedeiras – número de ovos

37 Peixes Variabilidade genética Marcadores fisiológicos
Identificação de diferentes populações em uma mesma espécie comercial População com melhor produção em cativeiro Marcadores fisiológicos Genes ou proteínas que determinam um estado fisiológico

38 Empresas em marcadores moleculares

39 Uso dos marcadores

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43 Processo de análise de marcadores moleculares

44 Coleta de amostras

45 Coleta dos bulbos capilares

46 Extração de DNA dos bulbos

47 Exemplo de utilização

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51 Resumo... Histórico do melhoramento genético no Brasil;
Melhoramento Genético x Ambiental; Ferramentas para o melhoramento genético; Marcadores moleculares; Tipos de marcadores moleculares; Espécies; Empresas; Processo de análise;

52 Fim!!!

53 Prof. Dr. Vinicius Farias Campos
Graduação em Biotecnologia