A que nos referimos quando falamos de revolução genómica?

O melhoramento genético no porco teve muito êxito ao longo dos últimos 50 anos. A percentagem típica de progresso genético anual, independente das melhorias na alimentação, maneio, sanidade e ambiente é a que se apresenta na seguinte tabela:

Fonte: Walters, 2011

Este melhoramento conseguiu-se através do uso de uma série de técnicas:

• Programas controlados de cruzamentos
• Introgressão mediante a IA
• Redução da consanguinidade
• Testagens precisas do rendimento
• Selecção dentro das raças
• Objectivos específicos para linhas maternas e paternas
• Índices de selecção para mercados específicos
• Avaliações genéticas BLUP

O BLUP é uma ferramenta particularmente potente para o melhoramento já que permite uma avaliação dos futuros candidatos à reprodução baseada exclusivamente no seu potencial genético. Noutras palavras, elimina os efeitos das diferenças devidas ao estado de saúde, sistema de alimentação, desenho dos alojamentos, estação do ano, localização, etc... Isto consegue-se através do uso de modelos estatísticos sofisticados que utilizam a informação própria do animal junto com a informação dos seus parentes ao longo de vários anos, explorações e ambientes.

Figura 1. De cromossomas a genes e de genes a nucleótidos.

A genómica usa informação do ADN para melhorar a estimativa do mérito genético
(Fonte: Prof. C.Haley – Roslin Institute, Edinburgh)

Durante os últimos 20 anos houve muita investigação à cerca do uso de marcadores de ADN para melhorar a selecção mas os resultados foram quase sempre decepcionantes. As principais excepções foram os genes como do halotano ou da resistência à E.coli.

Agora contudo, depois da publicação do genoma suíno (parcialmente em 2009 e "completo" há poucos meses), estamos potencialmente dentro da era da selecção genómica. Estamos a seguir os passos da produção leiteira que já está a usar informação do ADN para seleccionar touros e vacas não testados em vez de confiar unicamente em técnicas caras e menos precisas de testes de progénie.

Chip SNP Suíno (fonte: Illumina)

Então, que é a selecção genómica? Basicamente é o uso da informação do ADN junto com o pedigree e os dados de produção para prever o valor melhorante/mérito genético de forma mais precisa que com o "tradicional" BLUP. Há 4 fases implicadas:

1. Amostra de sangue, sémen, folículos pilosos ou amostras de tecido para extracção do ADN no laboratório.
2. O ADN analisa-se com um "chip de genes". Isto mede, de forma simultânea, diferenças no código genético entre animais - com frequência nos referimos a SNP's (Single Nucleotide Polymorphism, ou Polimorfismo de Nucleótido Simples). São diferenças únicas nos nucleótidos ou letras no ADN. Estes SNP's relacionam segmentos específicos do ADN com diferenças produtivas em todos os caracteres medidos e registados.
3. Desenvolve-se uma chave ADN/SNP (a partir de uma equação de previsão) que resolve a relação entre genes e fenótipos. Isto deve ser realizado com grupos grandes de milhares de animais (a que chamaremos a população de referência) e é específico para uma determinada raça ou população.
4. A chave ADN/SNP usa-se para traduzir toda a informação disponível (pedigree, testagem, ADN) num índice genómico.

Quais são as principais vantagens da selecção genómica?

Os principais benefícios são:

• Maior progresso genético. Por exemplo, estudos de simulação na Dinamarca sugerem um incremento do progresso genético de 20-25% em linhas maternas e 10-15% em linhas paternas.
• Melhoria da selecção por caracteres "difíceis", tais como a sobrevivência do leitão, longevidade da porca e a maioria dos ligados à qualidade da carne.
• Melhor controlo da consanguinidade

Apesar destas vantagens, há alguns limitantes a ter em conta:

• Ainda que os custos da genotipagem tenham baixado de forma espectacular nos últimos anos, actualmente o custe do uso de um índice genómico continua a ser significativamente mais elevado que o do uso do índice BLUP tradicional
• Genotipar animais nunca vai substituír o registro dos rendimentos produtivos em grande número de animais. Portanto, teremos que continuar a registar os dados dos animais; potencialmente para todos os caracteres de interesse inclusive os que actualmente não se incluem em programas de selecção.
• A chave ADN/SNP necessita uma calibração constante à medida que mais animais entram numa população e a selecção altera os genes "activos" nessa população.
• É necessária grande quantidade de animais especialmente para as populações de referência. Como quase tudo no melhoramento genético, é um jogo de números!

No próximo artigo desta série vamos rever os melhoramentos potenciais na sanidade suína aravés da selecção genómica.