Melhoramento Genético Genômico – Informações e Conceitos
Há alguns anos, observa-se uma crescente referência à genômica no meio pecuário, com destaque para a DEP genômica. Esta proporciona um incremento na acurácia, o que oferece maior precisão e menor risco para a seleção dos touros jovens, além de aumento da confiabilidade da DEP para as características de difícil mensuração, como por exemplo aquelas de carcaça (marmoreio, maciez, área de olho de lombo etc.), possibilitando a diminuição do intervalo de gerações, implicando em ganho de tempo no ciclo pecuário. Entretanto, as aplicações da genômica não têm ido muito além disso na prática. Aplicações mais amplas dessa ferramenta poderiam ser utilizadas de forma imediata em rebanhos onde essa tecnologia já é usada para o cálculo das DEPs genômicas.
Dentre as possíveis aplicações mais amplas da tecnologia podemos destacar a possibilidade de cálculo da endogamia genômica, que permite determinar e identificar com “precisão cirúrgica” a existência de especificas regiões genômicas idênticas, herdadas do pai e da mãe, e que são em última instância a causa da endogamia.
Até hoje, sem o uso da genômica, a determinação do nível de endogamia de um animal somente era possível através da análise de seu pedigree, estando restrita aos valores teóricos, que não consideram a quebra e rearranjo dos cromossomos no momento da formação dos gametas. Ela restringe-se aos modelos teóricos desenvolvidos por Mendel (o pai da genética). Além disso, o pedigree está sujeito a erros, que podem ser acumulados e propagados ao longo do tempo, e está limitado no tempo (os fundadores de uma raça são considerados o ponto de começo e não tem relações teóricas entre eles). Por essas razões, o cálculo do nível de endogamia esteve invariavelmentefadado a erros.
Com o uso da genômica, passou a ser possível não só determinar o nível de endogamia real (chamamos de Endogamia Genômica), mas também saber onde essa endogamia ocorre dentro de cada cromossomo e, de acordo com o tamanho, saber quando ocorreu (endogamia recente ou antiga). A endogamia recente (ocorrida poucas gerações atrás) é caracterizada por regiões homozigotas amplas, enquanto a endogamia mais antiga é caracterizada por regiões homozigotas pequenas. A segunda está mais associada a características adaptativas importantes.
Esse avanço tecnológico possibilita a execução de duas aplicações práticas:
- Determinar os melhores acasalamentos visando maior ou menor nível de endogamia geral e específica (recente ou antiga), inclusive considerando marcadores já conhecidos nesse processo;
- Descobrir as regiões dos cromossomos onde ocorre endogamia e que estão associadas a características adaptativas importantes, que foram selecionadas ao longo do tempo, usando essa informação nos acasalamentos.
A possibilidade de utilizar o valor real da consangüinidade (Endogamia Genômica) no acasalamento, determinado pela análise de dezenas de milhares de SNPs (marcadores de DNA), pode alterar significativamente o valor da consanguinidade do produto quando comparado àquele obtido com o uso da informação de pedigree.
Outra funcionalidade prática já utilizada em algumas raças, refere-se ao uso de marcadores genéticos já identificados e caracterizados, e que estão relacionados a características importantes para a seleção. Como exemplo em zebuínos, poderíamos citar os marcadores diretamente relacionados ao comprimento do umbigo e outras características de adaptabilidade do animal ao ambiente de produção. Essa informação já pode ser considerada para o acasalamento de animais através do seu genótipo, permitindo que os animais sejam acasalados corretamente visando maximizar a apresentação da característica da forma desejada pelo selecionador.
Utilizando algoritmos desenvolvidos pela nossa equipe, e possível fazer um mapeamento fino dos cromossomos de todos os animais genotipados, a fim de melhor caracterizar a ancestralidade da raça e de cada indivíduo. Como resultado deste trabalho, e possível determinar a “pureza” de cada animal, além da presença de alguma raça diferente em sua composição genética. Esse mapeamento fino permite localizar segmentos endogâmicos nos genomas dos animais, isto é, regiões cromossômicas onde as cópias materna e paterna são idênticas. Estes resultados são extremamente úteis na otimização de acasalamentos e na fixação de combinações alélicas benéficas.
A caracterização fina da ancestralidade dos animais a nível cromossômico, junto ao mapeamento de seus segmentos endogâmicos e do conteúdo genético funcional, reserva grande potencial de exploração na raça. De posse dessas informações, é possível minimizar a endogamia global de um animal para garantir sua saúde genética enquanto trabalha-se na fixação de combinações alélicas benéficas.