El cerdo es un mamífero artiodáctilo perteneciente a la familia Suidae, con cuerpo pesado, piel gruesa, hocico largo y flexible; patas cortas con pezuñas y cola corta. Estudios paleontológicos ubican a los cerdos en bosques y pantanos del continente Euroasiático hace unos cuarenta millones de años. Los conquistadores españoles en su llegada a América, transportaron todo tipo de animales domésticos, y los repartieron por todo el nuevo territorio. El cerdo llegó en primer lugar a Santo Domingo, Puerto Rico, Cuba y Jamaica, procedente de las Islas Canarias en el segundo viaje de Cristóbal Colón en 1493. Años más tarde y por imposición del rey Carlos V, la expedición de Rodrigo de Bastidas que partió de la española y fundó a Santa Marta en 1525, trajo 300 cerdos¹. Es posible que los cerdos traídos por Bastidas sean los primeros que llegaron a Colombia. Parece que los primeros cerdos fueron introducidos al Departamento del Córdoba, entre los años 1500-1550 durante la época de la conquista².

En el departamento de Córdoba, el cerdo doméstico (Sus scrofa domestica) se ha mantenido presente en las comunidades campesinas en poblaciones de subsistencia como fuente importante de ingresos y proteínas. Es muy probable que estos animales al desarrollar mecanismos de adaptación al trópico, lograron producir y reproducirse, neutralizando factores perjudiciales tales como: alimentación incompleta, escasez de agua, cruzamientos desfavorables, resistencia a enfermedades y manejo precario³. Información genética sobre poblaciones de cerdos en el Caribe colombiano y en especial de los cerdos domésticos (Sus scrofa domestica) en Córdoba, es escaza, lo que hace necesario una atención especial, para así poder identificar su situación genética. Por esta razón, estudiar la variación genética de los cerdos domésticos en Momil, Cereté y Tierralta, Córdoba (Colombia), permitirá identificar su estado de variabilidad genética, un elemento concluyente en la determinación de estrategias de crianza y de programas genéticos de conservación⁴ y valorarlo como patrimonio genético de la región cordobesa.

El estudio de polimorfismos de ADN mediante PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa)⁵, consiste en la amplificación in vitro de un fragmento de ADN específico, que es uno de los procedimientos más utilizados en la actualidad en las prácticas de genética molecular. La PCR es la técnica más utilizada para el estudio de marcadores tipo microsatélites y muchos estudios de genética de poblaciones se realizan utilizándolos. Estos marcadores están constituidos por segmentos de ADN entre dos y siete pares de bases repetidas una a continuación de la otra, por lo que son llamados di, tri o tetranucleotídicas siendo una fuente de información de gran valor debido a su abundancia a lo largo de los genomas eucariotes, elevado polimorfismo, estabilidad, reproducibilidad de los datos obtenidos y amplificación relativamente sencilla al generar un patrón de fragmentos de ADN, específicos para cada individuo, que está integrado por las combinaciones provenientes del linaje paterno y materno⁶. Este estudio se realizó para evaluar el grado de diferenciación genética del cerdo doméstico (Sus scrofa domestica) en Córdoba, Colombia, basado en las variaciones de los microsatélites utilizados.

Las muestras utilizadas en el estudio se recogieron en Momil (9°14’16" N y 75°36’30" W), Cereté (08°53’08" N y 75°47’48" W) y Tierralta (8°10’34” Norte y 76°03'46” Oeste), En Cereté se tomó una muestra de cerdos comerciales de una granja porcícola, que incluían cruces entre Landrace, Yorkshire, Large White, Duroc y Pietrain (Cuadro 1). Se recolectaron muestras de pelo de 191 ejemplares. Para determinar el tamaño de la muestra en cada población, se aplicaron criterios sugeridos por algunos autores^7,8, quienes consideran que un tamaño mínimo de la muestra debe ser mayor a 30 individuos.

Cuadro 1 Características del material estudiado. 

Por tratarse de animales provenientes de explotaciones familiares, no se cuenta con datos de genealogía. De cada una de las muestras se extrajo el ADN mediante una modificación al protocolo descrito por Sambrook y Russell⁹. Los 20 microsatélites utilizados para el estudio pertenecen al panel de los recomendados por la FAO/ ISAG (International Society of Animal Genetics)¹⁰ para estudios de biodiversidad porcina (Cuadro 2). Una vez extraído el ADN se amplificó cada marcador mediante la técnica del PCR (Polimerase Chain Reaction) en las 191 muestras recolectadas, de acuerdo con las condiciones de PCR en un volumen final de 25 μl que incluyó 10 μl de dNTPs 100 μM, 2.5 μl de amortiguador 10X, 1.0 μl de MgCl2 25 mM, 3.0 μl de cebadores específicos de cada locus de 10 pmol, 0.3 μl de enzima Taq ADN polimerasa a una concentración de 1 U/μl, 4.0 μl de ADN genómico a una concentración de 50 ng/μl y 4.2 μl de agua bidestilada esterilizada. La reacción de PCR se realizó en un termociclador Mycycler Bio-Rad® y consistió de una fase de desnaturalización de 95 °C durante 5 min, seguida de 35 ciclos de 30 seg de desnaturalización a 94 °C, 30 seg a la temperatura óptima de anillamiento (56°, 58°, 60° y 62 °C dependiendo del marcador) y 50 seg de extensión a 72 °C. Finalmente, una fase de extensión de 5 min a 72 °C. Para la separación de los fragmentos obtenidos se realizó una electroforesis en gel de poliacrilamida en un secuenciador automático ABI 377XL (Applied Biosystems, Foster City, CA, USA). Para el análisis de fragmentos y la tipificación alélica se utilizaron respectivamente los programas Genescan Analysis® 3.1.2 y Genotyper® 2.5.2. Para cada marcador y por población se estimó el número de alelos; además se midió la diversidad genética en las poblaciones estudiadas, identificando por marcador estados de homocigosidad y heterocigosidad, luego se evaluaron parámetros de heterocigosidad esperada y heterocigosidad observada por marcador y por población, utilizando el programa GDA 1.0¹¹. Para determinar desviaciones del equilibrio Hardy-Weinberg y su nivel de significancia se utilizó el Test de Guo y Thomson, implementado en el paquete estadístico GENEPOP 3.4¹².

Cuadro 2 Variabilidad genética en muestras de cerdo doméstico de Córdoba en los loci analizados. 

Para determinar la estructura genética en las muestras de cerdo doméstico, se evaluó el índice F_ST asumiendo el modelo de alelos infinitos (IAM) y la Identidad genética de Nei calculados para cada par de poblaciones, mediante el software GENEPOP 3.4¹².

Los valores del contenido de información polimórfica (PIC, por sus siglas en inglés) se obtuvieron a partir de las frecuencias alélicas para un n=191, atendiendo a la ecuación:

Siendo k el número de alelos, Pi y Pj las frecuencias alélicas del iésimo y jésimo alelo, con el fin de establecer si los marcadores seleccionados proporcionan información suficiente para describir la variabilidad genética en las poblaciones de cerdo estudiadas. El PIC de cada microsatélite se midió mediante el programa CERVUS v. 3.0.3¹³.

La reconstrucción filogenética se efectuó a partir de la distancia genética¹⁴ y la metodología UPGMA implementado en el programa MEGA 5.0¹⁵ La validez de la relación filogenética se estimó mediante un bootstrap de 1,000 repeticiones.

Todos los marcadores microsatélites examinados fueron polimórficos. El número de alelo por locus varió de 2 (SW2019) a 15 (IFNG), con un promedio en 10.3 alelos (A). Otros estudios de diversidad genética en cerdos reportan valores mayores y menores así: entre 13.31 y 24.8 alelos^16,17 y entre 2.0 y 3.9 alelos¹⁸.

El número total de diferentes alelos identificados fue 207, el nivel de variación más alta se observó en el IFNG (A= 11.3, H_Ɛ = 0.917) y SW957 (A=10,6; H_Ɛ= 0.838). Los loci menos polimórficos fueron SW2019 (A= 3.3; H_Ɛ = 0.201) y SW1067 (A= 3.0; H_Ɛ = 0.170). Este valor es similar a los encontrados en cerdos criollos de Uruguay¹⁹, y en cerdos mamellados²⁰. La heterocigosidad hallada en el presente estudio también se asemeja a las cifras encontradas en el Criollo Cubano, el Pelón Mexicano y los criollos argentinos^21,22,23. La heterocigosidad, refleja el polimorfismo detectado para cada marcador en las poblaciones estudiadas, y su valor también depende del número de alelos y de sus frecuencias. A partir de datos obtenidos como número de alelos y heterocigosidad, puede concluirse que la variabilidad de los cerdos de Córdoba es elevada, y que el panel de microsatélites, el cual ya ha sido probado en numerosos estudios, ha sido apropiado para estudiar la diversidad genética en este recurso zoogenético.

El PIC obtenido (Cuadro 2) varió entre 0.17 (SW1067) y 0.83 (IFNG), correspondiendo estos valores con los marcadores que presentaron el menor y el mayor número de alelos. Sólo 15 marcadores pueden ser considerados muy informativos (PIC>0.5), siendo dichos microsatélites muy demostrativos a la hora de detectar variabilidad genética en la población de cerdo doméstico en las poblaciones de Córdoba, 3 medianamente informativo (PIC>0.25) y 2 poco informativos (PIC<0.25), según la clasificación de Botstein et al²⁴, en la cual marcadores con valores de PIC superiores a 0.5 son considerados muy informativos, valores entre 0.25 y 0.50 mediamente informativos y valores inferiores a 0.25, son poco informativos. En comparación con datos previamente publicados, se encontró que el valor medio de PIC, resultó menor a lo reportado por Vicente et al²⁵, y similar a los reportados por otros investigadores^17,20. Del total de microsatélites analizados en cada población, el 80 % se encontraron en equilibrio genético de Hardy-Weinberg; el elevado porcentaje de loci en equilibrio supone que las frecuencias alélicas de los individuos analizados se agrupan conformando poblaciones homogéneas (Cuadro 2). En un principio esto podría mostrar que los apareamientos dentro de la población se produjeron de forma aleatoria (en lo referente a los marcadores considerados) o que, si hay nuevos animales que se han sumado recientemente a esta población, estos provienen de otras poblaciones con el mismo acervo genético con respecto a los individuos de la población analizada²⁶. Se hallaron desviaciones significativas del equilibrio Hardy-Weinberg (P<0.05) en el 20 % del total de loci estudiados en cada población. Se esperan desviaciones con respecto al equilibrio H-W, si las poblaciones individuales están estructuradas en subpoblaciones (efecto Wahlund), eso significaría que existen diferencias marcadas entre las poblaciones cercanas de cerdo doméstico para los marcadores en desequilibrio de Hardy-Weinberg, pero no para los otros marcadores. Si esas diferencias para estos marcadores no se han eliminado, es porque el flujo génico existente entre poblaciones cercanas es limitado (aspecto que no muestran los otros marcadores). La falta de equilibrio H-W, también podría ser el resultado de eventos de endogamia ocurridos en las poblaciones en general²⁷. Sin embargo, la endogamia afecta por igual a todo el genoma, por lo que se esperaría que si este fenómeno fuera el más trascendente, todos los marcadores empleados deberían mostrar un exceso de homocigotos, lo que no ocurre en este caso. También puede estar ocurriendo que los loci en desequilibrio, están ligados a genes sometidos a selección natural que actúen diferencialmente a nivel micro o macro-espacial, o por efecto fundador (llegaron pocos verracos que se multiplicaron mucho).

Para establecer las relaciones genéticas entre poblaciones se midió la identidad genética de Nei¹⁴, cuyos valores oscilaron entre 0.350 y 0.627. La mayor identidad genética se observó entre las poblaciones de Momil y Cereté (0.627), lo cual muestra la mayor similitud genética entre ellas, y la menor identidad se dio entre Momil y cerdos comerciales (0.350), lo cual indica su menor parecido genético. El nivel de diferenciación genética realizado mediante comparaciones entre las poblaciones analizadas (F_ST) varió entre 0.076 y 0.226 (Cuadro 3), revelando una baja pero significativa diferenciación genética entre las poblaciones Momil y Cereté (F_ST= 0.076, P=0.016), un poco mayor entre las poblaciones de Cereté y Tierralta (F_ST= 0.098, P=0.016) y la mayor diferenciación se dio entre Momil y cerdos comerciales (F_ST= 0.226, P=0.016) Todas las estimaciones F_ST fueron estadísticamente significativas. Los valores de F_ST sugirieron flujo genético moderado en las poblaciones estudiadas. Los valores de F_ST a través de los loci indicaron que aproximadamente entre el 22 y 7 % de la variación genética total en cerdo doméstico, fue explicada por las diferencias al comparar las poblaciones entre sí y el 78 y 93 % correspondieron a diferencias intrapoblacionales.

Cuadro 3 Valores de las estimaciones de F_ST entre pares de poblaciones (por debajo de la diagonal) y valores de la identidad genética de Nei (arriba de la diagonal). 

Atendiendo a los valores de distancia genética reportados en el dendrograma (Figura 1), puede apreciarse que las poblaciones de Momil y Cereté se ubicaron como las menos lejanas a las cuales se asocia la población de Tierralta. Por otro lado, la muestra de cerdos comerciales se mantuvo alejada de las demás. Estudios realizados en variedades del cerdo Ibérico, se obtuvo un θ(análogo F_ST) del 13 %, mientras para las razas porcinas europeas fue de 27 %²⁸ y en razas chinas de 18 %²⁹. Entre razas criollas de la misma región, se han obtenido valores menores de diferenciación genética, tales como los criollos de la región seca y los de la región húmeda (F_ST= 4.4 %), y entre los criollos cubanos (F_ST= 0.12 %)^21,23.

Figura 1 Dendrograma basado en las distancias genéticas entre las poblaciones estudiadas en Córdoba, Colombia, obtenido bajo el método UPGMA. 

Teniendo en cuenta los niveles de heterocigosidad esperada encontrados en el presente estudio, podemos concluir que el cerdo doméstico (Sus scrofa domestica) en Córdoba-Colombia, muestra un alto grado de variabilidad genética. De igual manera y de acuerdo a la identidad genética de Nei, el estadístico F_ST y la distancia genética de Nei, podemos concluir que existe cercanía genética entre las poblaciones de Momil, Cereté y Tierralta. Por último, esta técnica se puede implementar para otros estudios dentro de la raza, como la investigación genealógica y la asignación de individuos a poblaciones, teniendo en cuenta el alto porcentaje de marcadores con un PIC elevado.