GENÓMICA Y SU APLICACIÓN EN BOVINOS DR. Remigio Espinosa Veracruz, Noviembre 2009

ADN GENOMA CROMOSOMAS CÉLULA LOS GENES CONTIENEN INSTRUCCIONES PARA PRODUCIR PROTEÍNAS ADN LAS PROTEÍNAS FORMAN LA ESTRUCTURA DE LA VIDA Y ACTÚAN EN FORMA COLECTIVA PARA DETERMINAR EL FENOTIPO

Usar la información genómica para la selección genética es el sueño que tuvieron los genetistas durante mucho tiempo

El proyecto de secuencia del ganado bovino fue realizado con vacas Hereford y tomo 6 años en analizarse e involucró a mas de 300 científicos de 25 países

ES POSIBLE EN LA GANADERÍA LECHERA POR…….. 3 RAZONES: El banco de datos de genotipo CDDR La información de pruebas de progenie de mas de 50 años La capacidad computacional actual, gran avance tecnológico Reproductive status of Holstein and Jersey cows in the United States H. D. Norman,1 J. R. Wright, S. M. Hubbard, R. H. Miller, and J. L. Hutchison Animal Improvement Programs Laboratory, Agricultural Research Service, USDA, Beltsville, MD 20705-2350 20 million breedings during >8 million lactations of >5 million cows in >23,000 herds. JDS 92:3517-3528

¿Que son las evaluaciones Genómicas? • Son evaluados 40,000 marcadores genéticos (SNPs) single nucleotide polymorphism “SNIP” • Para cada SNP, es estimada la diferencia de la habilidad predicha de transmisión (HPT=PTA) entre los animales con un alelo comparado con otro • La evaluación Genómica combina el efecto de os SNP y se estima con el promedio paterno existente o los PTA de cada animal

Contribuidores al CCDR (Cooperative Dairy DNA Repository) ¡Sólo los 8 centros originales participantes de IA tiene permitido someter machos para genotipo durante los próximos cinco años! CRI Select Sires Alta Accelerated Taurus ABS Semex

PROGRESO DE LA GENÓMICA • Pruebas de enero 2009, primera vez que se publican toros “genómicos” ”El cambio mas grande de la industria después del semen congelado” -Toros con alto Mérito Neto, nunca antes visto por la industria ¡Wow!

TERMINOLOGÍA GENÉTICA ANTERIOR Habilidad predicha de transmisión (PTA) y el promedio de los padres (PA) -PTA- Progenie -PA- Promedio de los padres -Genómica- no requiere datos, pero se adicionan en la prueba Confiabilidad -La confiabilidad de PA no podía exceder el 50% por el muestreo al azar de genes de cada padre - La genómica puede aumentar el %

GENÓMICA VS. PTA TRADICIONAL El genotipo es una fuente de información como los padres, progenie y registros. El PTA oficial tendrá un indicador si incluye una contribución genómica (G) Un genotipo es utilizado para calcular las evaluaciones genómicas para los 29 rasgos Las evaluaciones genómicas son utilizadas de la misma manera que el PTA tradicional

Vaquillas Hermanas Completas en el hato Genesis Moet Nombre Toro MN Vid. Prod. Tasa Prñ. Hijas Fenotipo JELL DISON 374 3.3 1.5 ** JILL * JULL **** DEE BUCKEYE 436 1.9 2.1 *** DOTTY ***** Promedio Padres

LOS RESULTADOS GENÓMICOS Nombre G-MN Dif. G-VP G-Tipo Dif JELL 539 165 4.7 1.4 1.1 -0.4 JULL 510 136 4.2 0.9 1.5 JILL 329 -45 3 -0.3 1 -0.5 DEE 309 -127 3.5 1.6 -0.7 DOTTY 85 -351 -1.4 -3.3 -1.1

¡IMPORTANTE! La Genómica ha cambiado los programas tradicionales permitiendo un progreso genético mucho más rápido

ILLUMINA BOVINE SNP 50 GENOTYPING BEADCHIP Hoy cuesta $225por animal

TOROS CON GENOTIPO ALREDEDOR DEL MUNDO desde Enero 2009 Paises Animales Estados Unidos y Canada 22,344 Francia 8,500 Holanda, Nueva Zelanda 6,000 Nueva Zelanda e Irlanda 4,500 Alemania 3,000 Australia 2,000 Dinamarca, Finlandia, Suecia

ANIMALES CON GENOTIPO(n=25,393) En Estados Unidos hasta Abril 2009

ANIMALES PREDICTORES RAZA TOROS VACAS Total Holstein 7,600 2,711 10,311 Jersey 1,807 337 2,144 Pardo Suizo 655 41 696

El Semental perfecto En Suiza nos muestran la selección GENÓMICA http://videoportal.sf.tv/video?id=51bbae2f-a5f9-461d-8c54-f832020cd866

EFECTO DE LOS SNP PARA PRODUCCIÓN DE LECHE O´Connell, 2008

SNP Marker Effects for Holstein or Red & White Beltsville \ BARC Show \ Hide Left Navigation : Home : About : Help : Contact Us : En Español : Marker Effects Menu Marker Effects Brown Swiss Holstein or Red & White Jersey SNP Marker Effects for Holstein or Red & White Calculated August 2009

DISEÑO EXPERIMENTAL Holstein, Jersey y Pardo Suizo BSW Predictor: Toros nac.<2000 4,422 1,149 472 Vacas con datos 947 212 40 Total 5,369 1,361 512 Predicho: Toros nac. >2000 2,035 388 150 Datos del 2004 utilizados para predecir datos independientes del 2009

PRUEBAS GENÓMICAS Toros jóvenes de E.U. con código NAAB, Abr. 2009 Año de nacimiento Toros muestreados Toros probados Probados Genomica-mente % 2008* 649 615 95 2007* 1548 1172 76 2006 1726 1118 65 2005 1677 1217 73 2004 1655 991 60 * 2007-2008 conteos incompletos

USOS POTENCIALES PARA LOS PRODUCTORES Identificación posibles reemplazos Animales genéticamente superiores Identificación de recesivos indeseables Verificación de parentesco Valor añadido a ventas de hembras Cruzamientos dirigidos, perfil de DNA “complementario”

SELECCIÓN La selección genómica de hembras jóvenes será una herramienta importantísima para el ganadero. El servicio de tipificación ya se puede solicitar en algunos países

POSIBILIDADES DE RASGOS NUEVOS NO EVALUADOS Consumo de alimento Nivel hormonal Grado de Inmunidad Cuidado de pezuñas Etc

DE EVALUACIÓN GENÓMICA A PRUEBA CON HIJAS Los datos de evaluación genómica se obtuvieron en Enero y las pruebas con hijas son de Abril 2009 56 Toros 40 hijas en promedio, rango de 10 a 91 CAMBIO RASGO PROMEDIO MAX MIN Leche -74 412 -612 Grasa -3 9 -18 Proteína -1 11 -15 Vida Productiva -0.5 0.8 -2.0 DPR 0.0 0.7 -0.8 Fac. de Parto 0 1.0 -1.0 PTA TIPO -0.07 0.19 -0.60 $MNV -37 41 -188 MNV CONF. 10 17 1

El Genoma en el Ganado de Carne

Instituciones y Organismos USDA 35 MILL DE DÓLARES Baylor College of Medicine, Houston, Texas Instituto Nacional de Salud, Dr. Raynard Kington Instituto de Genética Humana en la Universidad de München, Alemania. Universidad de Washington, Departamento de Ciencia Animal y Escuela de Ciencias biológicas.

El Cromosoma 14 El cromosoma 14 (BTA14) ha sido explorado para distintos locis de rasgos cuantificables (QTL) y genes de importancia económica tanto en ganado de leche como de carne. En la Universidad de Washington, más de 40 investigadores encontraron cerca de 126 QTL para el genoma del ganado de carne. La mayoría encontrados de la región 15 a la 45 del cromosoma. Rasgos de importancia económica:

El Cromosoma 14 Rasgos de importancia económica: Ganancia diaria promedio pre-destete (PrWADG) Ganancia diaria promedio post-destete (PoWADG) Peso al nacimiento (BW) Peso de la canal (CW) Espesor de grasa dorsal (BFT) Marmoleo (BMS) Promedio de peso corporal (ABW) Calidad de canal (EQT) Tasa de crecimiento (GR) Area del Rib eye (REA)

SmartGene para Carne Es un proyecto que proporciona información para la evaluación genética en la industria de carne en Australia, proporciona nuevos EBVs e incrementa la confiabilidad de algunos valores de cruzamiento.

GRACIAS POR SU ATENCIÓN Dr. Remigio Espinosa G. respinosa@reproduccionanimal.com.mx