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Programa de Pós Graduação em Genética
e Melhoramento MESA REDONDA GENES DE EFEITO MAIOR DETECTADOS Prelecionistas: Ana Luisa Sousa Azevedo Ana Paula Gomes Pinto Cristina Moreira Bonafé
Katiene Régia Silva Sousa Moderadora:
Simone E. Facioni Guimarães. O desenvolvimento sócio-econômico
provocou aumento na demanda de proteína de origem animal, resultando em nova
orientação dos objetivos gerais, passando-se da simples criação de animais
domésticos para a geração de produtos de origem animal específicos, dentro
deste contexto, o melhoramento animal, com base no mérito genético, obtido a
partir de dados fenotípicos e informações de
pedigree, tem alcançado resultados satisfatórios. Com a incorporação da
genética molecular, ocorre um aumento na precisão da seleção para estas
características e o processo de seleção torna-se mais rápido e eficiente. A seguir, serão apresentados
alguns exemplos de mutações que resultam em profundas alterações fenotípicas em animais domésticos e que podem ser usadas
no incremento da produção de carne em diferentes espécies. As primeiras evidências da
existência de um gene causando a hipertrofia muscular em ovinos foram
descritas no início dos anos 90. Os indivíduos com o fenótipo são
extremamente musculosos, similares aos bovinos com musculatura dupla Cockett et
al. (1994) e outro grupo de pesquisadores (Freking
et al., 1998), propuseram
que hipertrofia muscular seria resultado de uma mutação em um loco único, na
região subcentromérica do cromossomo 18 dos ovinos
e que é expresso preferencialmente na
musculatura esquelética. A mutação encontra-se em uma região de alta
homologia entre ratos, bovinos, ovinos e humanos. O fenótipo callipyge é caracterizado por um padrão de herança
não-Mendeliano, referido como sobredominância
polar, que parece ser beneficiado por imprinting
paternal. Dessa forma, somente os indivíduos heterozigotos, que tenham
herdado o alelo clpg do pai, expressam o
fenótipo. Os descendentes que receberam o alelo mutante da mãe serão normais
em aparência, independentemente do alelo recebido do pai. O
entendimento do mecanismo pelo qual a mutação clpg
altera esses fenótipos tem contribuído para o conhecimento básico relacionado
a diferentes mecanismos de regulação gênica, bem
como dos fatores envolvendo o crescimento muscular, não apenas em ovinos, mas
também em outras espécies. Os efeitos no desenvolvimento muscular, composição
da carcaça, forma e qualidade da carne são marcantes na síndrome callipyge. Na espécie suína, um QTL com expressão paterna afetando crescimento muscular, deposição
de gordura e tamanho de coração foi identificado na
extremidade distal do cromossomo 2p. Este foi primeiramente
identificado em intercruzamentos suínos selvagens europeus X Large White e Pietrain X Large White. Os alelos da raça Large
White, no primeiro cruzamento, e da raça Pietrain,
no segundo cruzamento, aumentaram a massa muscular e reduziram a espessura de
toucinho. O QTL explicou 15–30% da variação fenotípica
da massa muscular e 10–20% da variação da espessura de toucinho (Nezer et al., 1999). A
região SSC 2p1.7 mostrou conservada sintenia com o cromossomo humano (HSA) 11p15, o qual é
muito estudado pela presença de um cluster de genes que apresentam imprinting. Entre eles, o gene do Fator de
Crescimento Semelhante à Insulina-II (IGF2), que possui expressão paterna,
foi identificado como o principal gene candidato para o QTL, devido ao seu
envolvimento no crescimento e diferenciação muscular (Florini
et al., 1995). A expressão paterna do IGF2
suíno foi confirmada por Nezer et al (1999). Van Laere et al. (2003) demonstraram que o QTL
localizado no SSC2p é causado por uma
substituição no íntron 3
do gene IGF2 (IGF2-intron3-G3072A). Segundo esses autores, a mutação ocorre
em uma ilha CpG conservada
que é hipometilada na musculatura esquelética. In vitro,
esta mutação anula a interação com um fator nuclear, provavelmente um
repressor, assim os suínos que herdam tal mutação dos seus pais apresentam o
aumento da expressão do mRNA
para IGF2 na musculatura. A
genotipagem de populações de suínos para IGF2
poderá ser uma parte importante dos programas de melhoramento no futuro,
tendo em vista a herança não-Mendeliana da mutação
IGF-2- intron3-G3072A. Nesse sentido, Carrodeguas
et al. (2005) descreveram uma rápida
análise baseada na técnica de PCR (RT-PCR) para detectar a mutação do IGF2. O fenótipo da musculatura dupla teve seus primeiros
relatos em Até o final dos anos No ano de 1997 ocorreram as maiores
descobertas com relação ao fenótipo da musculatura dupla, onde foi descoberto
e caracterizado o gene da miostatina. Este gene foi
localizado primeiramente em camundongos knock-out que apresentavam o
mesmo fenótipo já identificado previamente em bovinos (McPherron
et aI.,
1997). Logo após a publicação do trabalho caracterizando o gene da miostatina em camundongos, pesquisadores independentes
comprovaram que a nova proteína identificada mapeava no loco mh presente no cromossomo 2
de bovinos. Estes trabalhos mostraram que o fenótipo da musculatura dupla
realmente é decorrente de mutações no gene da miostatina
nas raças Belgian Blue e Austuriana. O seqüenciamento
do gene da miostatina em outras raças que
apresentavam o fenótipo mutante mostrou que várias mutações eram capazes de
induzir o fenótipo musculatura dupla. Além da deleção
de 11pb, encontrada primeiramente O isolamento do gene e a ligação
definitiva da miostatina mutante com o fenótipo da
musculatura dupla provocou um efeito muito maior do
que simplesmente caracterizar a causa de hiperplasia/hipertrofia muscular
celular. Ela permitiu aos pesquisadores deixar de lado seleções subjetivas de
quase dois séculos e iniciar estudos precisos com relação a este caráter. Pelos
achados acima descritos em três diferentes espécies, pode ser demonstrado
que, ao contrário de observações físicas usadas, é possível genotipar diretamente, diferenciando os indivíduos por
meio de seus genótipos. Esse conhecimento é de grande importância à medida
que permite aos pesquisadores mudar de programas de melhoramento que envolviam seleção simples, podendo induzir mudanças
funcionais em diversas raças e espécies. Foi demonstrado que pequenas
mudanças na estrutura protéica de genes principais podem acarretar grandes
alterações no fenótipo. Referencias: CARRODEGUAS,
J. A., BURGOS, C., MORENO, C., SÁNCHEZ, A. C., VENTANAS, S., TARRAFETA, L.,
BARCELONA , J. A., LÓPEZ, M. O., ORIA, R., LÓPEZ-BUESA, P. (2005) Incidence
in diverse pig populations of an IGF2 mutation with potential influence on
meat quality and quantity: An assay based on real time PCR (RT-PCR). Meat
Science 71, 577–582. CHARLIER
C, COPPIETERS W, FARNIR F, GROBET L, COCKETT, N.E., S.P FLORINI, J. R., EWTON, D. Z., ME WADE, F. J. (1995) IGFs, muscle growth, and myogenesis.
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Regulation of skeletal muscle mass in mice by a new TGF-beta superfamily member. Nature 387, 83–90. NEZER,
C., MOREAU, L., BROUWERS., B., DETILLEUX, J.,
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with major effect on muscle mass and fat deposition maps to the IGF2 locus in
pigs. Nature Genetics (1999), vol. 21, pp. 155-156. VAN
LAERE, A. S., NGUYEN, M., BRAUNSCHWEIG, M., NEZER, C., COLLETTE, C., MOREAU,
L., ARCHIBALD, A. L., HALEY, C. S., BUYS, N., TALLY, M., ANDERSSON, G.,
GEORGES, M. & ANDERSSON, L. A regulatory mutation in IGF2 causes a major
QTL effect on muscle growth in the pig. Nature (2003), vol. 425, pp. 832-834. |
