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

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

2 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 Abordagens da aula...

3 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 O que é Biotecnologia Animal?

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

5 ÉpocaAtividade Século XXIAplicação dos marcadores moleculares às estratégias de IA, TE, FIV, Clonagem e principalmente Melhoramento Genético Início do século XXISexagem 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 90Produção de embriões in vitro (influência do macho e da fêmea potencializados) Década de 80Programas de melhoramento baseados em ferramentas estatísticas (maior influência da dinâmica populacional e interação com o meio ambiente) Década de 70Transferência de embriões (maior influência da fêmea) Década de 60Inseminação artificial (maior influência do macho) Desde 1500Importações oficiais e extra-oficiais de animais vivos O que é Biotecnologia Animal? Melhoramento Genético em Bovinos no Brasil Melhoramento Genético em Bovinos no Brasil

6 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) Melhoramento Genético

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

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

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

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

11 Criadores de Elite MULTIPLICADORES CRIADORES COMERCIAIS SELEÇÃO

12 OBSERVAÇÃO VISUAL Ferramentas Disponíveis

13 Informação de Pedigree Ferramentas Disponíveis

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

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

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

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

18 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 Marcadores Moleculares

19 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. Marcadores Genéticos X Moleculares Um marcador molecular é um tipo de marcador genético!!!

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

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

22 Marcadores Moleculares em espécies de produção

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

24 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 Κ-caseína

25 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 Beta-lactoglobulina

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

27 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 Detecção de doenças – doenças genéticas

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

29 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 Receptor de rianodina gene do alotano (gene hal)

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31 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. Antes Depois Suínos

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

33 Suínos

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

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

36 Tamanho da carcaça Músculo Poedeiras – número de ovos Aves

37 Variabilidade genética – 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 Peixes

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 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; Resumo...

52 Fim!!!

53 Prof. Dr. Vinicius Farias Campos Graduação em Biotecnologia


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