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La identificación genética y análisis de parentesco de cerdos reproductores de raza porcina selecta

El Centro de Control Porcino del Instituto de Recerca y Tecnología Agroalimentarias (CCP-IRTA) inició en el año 2004, un proyecto con la Asociación Catalana de Porcino Selecto (ACPS), para identificar genéticamente los cerdos reproductores de raza pura.

El IRTA-CCP controla y evalúa los efectivos de raza pura de los núcleos de selección porcina desde el año 1985, con el objetivo mejorar las características genéticas de los reproductores selectos e incidir en la eficiencia productiva y la calidad de los productos de las generaciones posteriores. Actualmente, el IRTA gestiona la información genealógica, reproductiva y productiva de 35 núcleos de selección y 8 centros de inseminación artificial vinculados a empresas de selección. Entre estos centros se encuentran repartidos 1.000 machos reproductores y 11.000 hembras de raza pura activos – razas Pietrain, Duroc, Large-White y Landrace - . Estos reproductores de alta calidad genética son la cúspide de una pirámide de selección-multiplicación-producción capaz de suministrar 14 millones de canales de cerdo por año.

Identificación genética a través del ADN: metodología

El Libro Genealógico de Ganado Porcino Selecto tiene aproximadamente un millón y medio de registros y llega hasta las 15 generaciones e incluye parámetros reproductivos, productivos de calidad de canal y carne, de animales de 5 razas puras. El objetivo de los Registros de Nacimientos y Definitivo es garantizar la filiación de los reproductores. Al margen de las declaraciones de los ganaderos y la comprobación de las informaciones por parte de técnicos del IRTA, se ha desarrollado un sistema de identificación genética a través del ADN de los reproductores selectos activos.

Para los análisis genéticos de las poblaciones porcinas de selección, la metodología adoptada, ha sido la utilización de marcadores genéticos moleculares denominados microsatélites (regiones del genoma donde una secuencia corta de nucleótidos se repite de forma variable). Debido a su abundancia del genoma y a su alta variabilidad, estos marcadores moleculares son los más utilizados para el diagnóstico de paternidad, identificación individual y establecimiento de relaciones de parentesco. Esta tecnología, se basa en los cambios de la secuencia del ADN (polimorfismos del ADN) que se encuentran en el genoma, pudiendo estas regiones polimórficas ser utilizadas como marcadores genéticos para diferenciar los individuos, analizándose de manera fácil y rápida a partir de una cantidad mínima de material biológico.

En el inicio del proyecto, se analizaron resultados de 15 marcadores microsatélites de más de 200 reproductores. Estos marcadores, incluidos en un conjunto de 30 marcadores microsatélites utilizados como Medida de la Diversidad de los Animales Domésticos (MoDAD), seleccionados y recomendados por un grupo de expertos de ISAG/FAO, están contrastados entre diferentes laboratorios de genómica animal. Después de un análisis inicial se han descartado 3 de estos 15 marcadores, debido a su poca variabilidad, siendo utilizado actualmente para la identificación genética y análisis de parentesco un set de 12 marcadores microsatélites (S0155, SW240, SW72, S0101, SW911, SW951, S0386, S0090, SW857, S0355, SW936 y SW24) presentes en 11 cromosomas distintos. Cada marcador posee una probabilidad de exclusión que se incrementa mediante el uso de un panel de varios marcadores. Con la utilización de estos 12 microsatélites, la identificación de dos individuos se puede diferenciar a niveles de probabilidad de hasta un 99,9%.

Tabla 1 - Probabilidad combinada de exclusión (CPE) en términos del número de microsatélite (MS), con las probabilidades de exclusión (PE) de cada micro.
 

MS 1 MS 2 MS 3 MS 4 MS 5 MS 6 MS 7 MS 8 MS 9 MS 10 MS 11 MS 12 MS
SW951 0,261 0,261 0,261 0,261 0,261 0,261 0,261 0,261 0,261 0,261 0,261 0,261
SW72   0,315 0,315 0,315 0,315 0,315 0,315 0,315 0,315 0,315 0,315 0,315
S0386     0,320 0,320 0,320 0,320 0,320 0,320 0,320 0,320 0,320 0,320
S0355       0,408 0,408 0,408 0,408 0,408 0,408 0,408 0,408 0,408
S0101         0,410 0,410 0,410 0,410 0,410 0,410 0,410 0,410
SW911           0,439 0,439 0,439 0,439 0,439 0,439 0,439
SW936             0,479 0,479 0,479 0,479 0,479 0,479
S0090               0,507 0,507 0,507 0,507 0,507
SW240                 0,586 0,586 0,586 0,586
S0155                   0,605 0,605 0,605
SW857                     0,624 0,624
SW24                       0,663
CPE 0,261 0,493 0,655 0,796 0,879 0,932 0,964 0,982 0,992 0,997 0,998 0,999

El ADN se extrae de muestras de pelo de los animales, conteniendo los folículos pilosos. Ha sido el material biológico elegido, por ser: fácil de obtener, de transportar, de almacenar y de conservar. En estos momentos, se dispone de la identificación genética de unos 1000 reproductores de raza pura, de distintas razas y pertenecientes a varias empresas. Los estudios de las poblaciones analizadas con este panel de 12 microsatélites garantizan una fiabilidad del 98,8% en el establecimiento de la relación padre-hijo, con la ausencia de información genética de uno de los padres y del 99,9% en el caso de disponer de información genética de los dos padres.

Aplicaciones

Los valores medios de los parámetros estadísticos obtenidos en las 4 razas (total de individuos analizados) se presentan en la tabla 2. En estas poblaciones han sido identificados marcadores con alelos específicos de las diferentes razas (Pietrain, Duroc, Large-White y Landrace). Son alelos presentes en el genoma de una raza y siempre ausentes en las otras. Son pocos los alelos específicos de raza y en general se encuentran a baja frecuencia, pero en este estudio, algunos de ellos presentan frecuencias superiores a 20, 30 y 40%. La identificación racial es importante en términos individuales, cuando se trata de incluir un determinado animal en el Libro Genealógico de la raza.

Tabla 2- Número total de alelos (NA Total), número medio de alelos por locus (NA/locus), Heterocigotia media (Het. media), media del contenido informativo del polimorfismo (PIC medio), probabilidad combinada de exclusión en ausencia del genotipo de uno de los padres (CPE 1) y la probabilidad combinada de exclusión (CPE 2).

NA Total NA/Locus Het. media PIC medio CPE 1 CPE 2
97 8,08 0,685 0,643 0,9885 0,9996

La aplicación de este panel de 12 marcadores moleculares microsatélites, permite hacer con eficacia la identificación individual, la asignación de relaciones de parentesco, el análisis del origen y la forma de transmisión de anomalías, deficiencias o enfermedades hereditarias entre estos animales y también, estudiar la variabilidad genética existente en estas poblaciones y la caracterización de las diferentes razas. La trazabilidad genética animal y de la carne es posible mediante el uso de microsatélites, toda vez que el ADN puede ser fácilmente recuperado de una muestra biológica en cualquier nivel de la cadena de producción, permitiendo verificar, la identidad de un animal o producto (incluyendo productos curados).

El sistema implantado, se mostró eficaz, para asegurar prácticamente al cien por cien, el origen de los cerdos reproductores de raza pura pertenecientes a la ACPS. Este sistema, certifica la información genealógica con la genética y permite hacer una planificación de los cruzamientos, con el objetivo de minimizar la consanguinidad (común en poblaciones sujetas a una selección elevada) y mantener niveles de diversidad genética apreciables.

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