Identificación de la variante Q204X en ganado Charbray en prueba de comportamiento
Identification of the Myostatin Q204X variant in Charbray cattle in Mexico
Williams Arellano Veraª, Carmen Yazmín Muñoz Mejíaª, Xochitl Fabiola De la Rosa Reynaª, Luis Arístides López Bustamanteb, Gaspar Manuel Parra Bracamonteª, Ana María Sifuentes Rincónª
ª Centro de Biotecnología Genómica. Instituto Politécnico Nacional. Blvd. Del Maestro esq. Elías Piña. Col. Narciso Mendoza s/n. 88710, Cd. Reynosa Tam. Méx. Tel (899) 924 36 27. asifuentes@ipn.mx. Correspondencia al último autor.
]]> b Charolais Herd Book de México A.C. Comité Técnico.
Recibido el 25 de junio de 2010
Aceptado el 27 de noviembre de 2010
RESUMEN
Se identificó por medio de discriminación alélica, la variante Q204X del gen de la Miostatina en un grupo de 34 toretes de la raza Charbray del Noroeste de México sometidos a pruebas de comportamiento. Se obtuvo una frecuencia de 9.3 % de portadores heterocigotos, y una frecuencia génica del 5 % en la muestra evaluada. Este es el primer reporte de la presencia de la variante Q204X en ganado Charbray, con el cual se abre la posibilidad de diseñar estrategias de identificación y cuantificación del efecto de la variante segregada para complementar los esquemas de mejoramiento genético basados en características productivas y reproductivas en el ganado Charbray de México.
Palabras clave: Charbray, Frecuencias, Q204X, Miostatina.
ABSTRACT
]]> The Q204X myostatin allele was identified by an allelic discrimination assay using DNA from 34 Charbray bulls under performance testing in northwest Mexico. A total of 9.3 % of the bulls were heterozygotic Q204X allele carriers and gene frequency was 5 %. This is the first report of the Q204X allele in Charbray cattle in Mexico. These findings will allow further studies identifying and quantifying the Q204X segregating effect, thus supporting current Charbray productive and reproductive genetic improvement strategies.Key words: Charbary, Frequencies, Q204X, Myostatin.
El primer reporte sobre la característica de doble musculatura (mh) en ganado bovino fue realizado por Culley(1) y a partir de éste, se realizaron una serie de trabajos para determinar las causas y consecuencias de esta condición genética. Kieffer y Cartwright(2), reportaron alta incidencia de becerros nacidos con órganos sexuales exteriores subdesarrollados; y, Mennisser(3) y Arthur(4), la asociaron a una alta frecuencia de partos asistidos en animales con doble musculatura, así como también susceptibilidad a enfermedades de vías respiratorias(5). Sin embargo, estudios posteriores(6–15) ayudaron a reconocer que este fenotipo se asocia también a individuos con gran producción de masa muscular, con menor deposición grasa, pero sin disminución de la suavidad en su carne. Un mejor precio a la venta por kilogramo de peso vivo debido al doble músculo, así como, índices superiores de conversión alimenticia, han sido los principales incentivos para la selección a favor del fenotipo mh(6). Grobet et al(16), identificaron a una serie de mutaciones en el gen miostatina (MSTN) como las responsables del fenotipo de doble musculatura. Piedmontese, Belga Azul, Limousin, Maine Anjou, Asturiana de los Valles y Charolais, se reconocen como razas portadoras de alelos específicos que predisponen a esta condición genética y su estudio, se ha facilitado por medio del diagnóstico molecular(16–21). La raza Charolais es portadora de la variante Q204X y aunque la presencia del fenotipo de doble musculatura no es deseada en ganado mexicano por la mayoría de los ganaderos, la prevalencia del alelo Q204X encontrada en poblaciones mexicanas(22–23), eventualmente podría significar la constitución de individuos homocigotos, o incluso su segregación en las razas híbridas en las que participa, como por ejemplo la Charbray (5/8 Charolais, 1/8 Brahman), cuyo origen data de finales de los años 40s y principios de los 50s, cuando ganaderos de la zona del Valle de Texas introdujeron a sus hatos toros de raza Charolais, provenientes de ganaderías mexicanas con la finalidad de mejorar el ganado Brahman de dicha zona. El ganado Charbray presenta rusticidad en su fenotipo, musculatura desarrollada en sus lomos y piernas, precocidad reproductiva presente entre los 14 y 17 meses de edad, así como una excelente habilidad materna y una alta conversión alimenticia(24). Por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue determinar la presencia del alelo Q204X en un grupo de toretes Charbray en prueba de comportamiento y se discuten algunas de sus implicaciones.
Se colectaron muestras de sangre periférica a 43 toretes de raza Charbray sometidos a prueba de comportamiento en una estación del estado de Sonora; a partir de ellas se aisló el ADN siguiendo el protocolo del estuche comercial de purificación de ADN Genómico Wizard® (Promega, Inc.). La variante Q204X del gen MSTN fue identificada por medio de la técnica de discriminación alélica, la cual permite identificar polimorfismos de un solo nucleotido (SNPs) mediante un ensayo fluorogénico de nucleasa 5'. Para la detección de la variante Q204X, las sondas fueron marcadas con fluoróforos diferentes (en este caso VIC y FAM), el incremento en la señal fluorescente VIC, indicó la homocigosis para el alelo normal (+), mientras que la fluorescencia de la sonda FAM indicó la homocigosis para el alelo mutado Q204X (mh); por lo tanto, la presencia de ambas señales (VIC-FAM) indicó heterocigosis (mh/+). El análisis de tipificación de cada genotipo se realizó mediante el programa ABI Prism 7000 (Real-Time Sequence Detection Software). Posteriormente, las frecuencias genotípicas y alélicas se estimaron mediante el programa Cervus 3.0(25).
Como se observa en la Cuadro 1, se encontraron portadores heterocigotos del alelo Q204X en el 9.3 % de los animales Charbray estudiados. Este es el primer reporte de la presencia del alelo Q204X en la raza Charbray en México, y puede atribuirse al aporte de la raza Charolais a la conformación genética de la Charbray (62.5 %), ya que aunque la Brahman participa con el 37.5 %, no hay antecedentes que lo respalden como portador natural de esta variante. Aun cuando los animales estudiados provienen de un mismo hato, el análisis de su pedigrí da relevancia al resultado, ya que se trata de animales Charbray de registro nacidos de padres diferentes que provienen al menos de tres líneas genéticas, en cuyos ancestros Charolais se presenta el alelo Q204X, por lo tanto es factible que en las poblaciones de ganado Charbray existan líneas genéticas portadoras de este alelo, las cuales pueden ser fácilmente identificadas con los datos de pedigrí.
La importancia del análisis de la frecuencia alélica para esta variante en la población estudiada, recae en que su prevalencia génica (mh= 6 %), es mayor a las frecuencias reportadas a la fecha en hatos de ganado Charolais de México(22,23), por lo que conocer su impacto desde el punto de vista productivo y reproductivo, es importante ya que diferentes estudios han demostrado que la presencia de alelos mh no siempre tienen el mismo efecto entre las razas portadoras. En la Charolais, diferentes estudios han demostrado las ventajas y desventajas de la presencia del fenotipo mh.
Dhuyvetter et al(26), determinaron que la selección de sementales Charolais para realizar cruzas terminales ofrece la ventaja de tener animales más pesados pero también aumenta la incidencia de partos asistidos. Por su parte, recientemente Phocas(15), encontró diferencias significativas en la dificultad al parto explicadas por un incremento de 1.5 Kg en el promedio de peso al nacimiento de becerros con genotipo mh/mh, del cual el alelo mutado explica hasta 45 % de los efectos genéticos directos para peso al nacimiento.
]]> Allais et al(27), evaluaron toretes heterocigotos para el alelo Q204X generados a partir de 48 familias de Charolais y demostraron que el efecto del alelo no depende de la estructura familiar si no de la mutación. Los autores encontraron que los portadores tienen canales mas musculosas y su carne tiene ligeramente menor sabor que la de los no portadores, pero es más suave y no presenta diferencias en jugosidad. También se ha indicado(28) que el manejo de la variante inactiva de la miostatina mediante cruzamientos puede incrementar la rentabilidad en sistemas de producción cárnica sobre todo en aquéllos que aprecian la producción de carne magra con menor grasa intramuscular. Adicionalmente, Short et al(29) demostraron con un diseño de cruces F2 en razas con mutaciones homólogas de mh, que existe una gran oportunidad de explotar el efecto positivo de la musculatura, teniendo en cuenta el efecto aditivo o pleiotrópico de la variante. La presencia del alelo Q204X en ganado Charolais se ha promovido principalmente para obtener portadores en cruzas terminales(15,23,26), así como en la formación de líneas sintéticas como la europea INRA95, en la cual se encuentran portadores de al menos una copia de mh y constituida con al menos un 50 % de la raza Charolais. En México, el ganado Charbray, se usa principalmente para la producción de becerros de mayor talla y ganancias de peso, que respondan favorablemente a las condiciones adversas de algunas regiones agroecológicas (trópico y subtrópico), pero también ofrecen fenotípicamente una ventaja al momento de la venta de becerros con la menor apariencia cebuina(30). Dos razas de constitución genética similar (Charolais x Cebu), creadas con el mismo objetivo son la Canchim de Brasil(31) y la Chacuba de la isla de Cuba(32), las cuales han mostrado buen desempeño en hatos bovinos destinados a la producción de carne en condiciones de trópico. Hasta la fecha no se cuenta con antecedentes de la presencia de alelos mh en estas razas híbridas. En este sentido, la caracterización de la raza Charbray con base en el conocimiento de su genotipo, es una alternativa que podría ofrecer un gran potencial en el sentido de incrementar la producción y las cualidades de calidad de la carne.Si bien, desde hace más de tres décadas fue reconocido el potencial de las razas con expresión muscular significativa para fomentar el mejoramiento de la producción de carne en países en vías de desarrollo(33), no fue hasta la identificación de las variantes específicas que promueven la doble musculatura en diferentes razas y de las tecnologías para su búsqueda y tipificación, que pudo hacerse extensiva la versatilidad y facilidad para el diseño de esquemas de cruzamiento y aprovechamiento de la segregación de variantes mh. En la actualidad, para el ganado de registro mexicano no se cuenta con programas de tipificación obligatorios para detectar mutaciones asociadas a condiciones genéticas en bovinos. La disponibilidad de pruebas de ADN hace posible que en corto tiempo y de manera precisa se obtenga información que asista el manejo reproductivo, sobre todo en razas en las que de forma natural se espera individuos portadores de mutaciones genéticas.
En el caso particular del alelo Q204X, en México es de gran interés promover el conocimiento sobre su existencia y la aplicación de estas tecnologías para su identificación, de tal manera que se asistan los esquemas reproductivos con la premisa del conocimiento de su segregación gamética, logrando obtener en menor tiempo el avance genético y los beneficios económicos que desea el productor.
AGRADECIMIENTOS
Los autores agradecen el apoyo brindado por los productores de los Centro de Pruebas de comportamiento "El Perú" y "El 17", en Hermosillo, Sonora; así como al proyecto, SIP 2008-0448 y fondos autogenerados por el servicio de tipificación del LBA-CBG-IPN realizado a la Asociación Charolais HerdBook de Mexico y a los Criadores de ganado Charolais del estado de Sonora.
LITERATURA CITADA
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