Conceptos Generales - Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo

UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO
FACULTAD DE INGENIERIA ZOOTECNIA
MEJORAMIENTO GENÉTICO
ANIMAL
CONCEPTOS GENERALES
Ing. M.Sc. Carlos H. Pomares Neira
[email protected]
ERICH TSCHERMAK-SEYSENEGG
CONCEPTOS GENERALES
• Genética: Ciencia que estudia la herencia y la variación
de los seres vivos.
• Herencia: Transmisión de la información genética desde
los ancestros y padres a la descendencia.
¿Por qué los individuos emparentados son semejantes
entre sí?
Hermanos
Pérez-Flores
FENOTIPO VS GENOTIPO
• Carácter (rasgo): Atributo o característica de un individuo
para el cual se pueden definir diferencias que son
heredables.
• Fenotipo: Apariencia de un organismo respecto de un
carácter en particular como resultado de la interacción del
genotipo y el ambiente.
• Genotipo: La composición de genes específica de un
individuo para un fenotipo en particular.
Carácter: Sexo
Fenotipo: varón, mujer.
Genotipo: Presencia o ausencia del gen SRY.
© 2004 José Gallardo
El gen SRY (del inglés sex-determining region Y), es un gen de
determinación sexual en los mamíferos, marsupiales y
placentarios; es uno de los responsables para determinar que las
aproximadamente 4000 células germinales de los órganos
genitales del embrión empiecen a formar los testículos. Su
ausencia, una mutación que afecte el marco de lectura del gen o
una translocación al cromosoma X, generan individuos XY
femeninos e individuos XX masculinos.
GENOMA Y CROMOSOMAS
• Genoma: Material genético total de un organismo vivo:
Cada célula contiene una copia del genoma de un
individuo, usualmente dividido en la forma de cromosomas.
El material hereditario es el ADN.
Los genes están localizados en los cromosomas y la conducta de
ellos en la meiosis y en la fertilización da cuenta de los patrones
de herencia.
ESPECIE
NOMBRE CIENTIFICO
N° CROMOSOMAS
Cerdo
Sus scrofa
40
Conejo
Oryctolagus cuniculus
44
Liebre
Lepus europaeus
46
Humano
Homo sapiens sapiens
46
Oveja
Ovis aries
54
Vaca
Bos taurus
60
Asno
Equus asinus
62
Mula
Equus asinus
63 (estéril)
Caballo
Equus caballus
64
Camello
Camelus bactrianus
74
Llama
Lama glama
74
Gallina
Gallus gallus
78
Paloma
Columbia livia
80
GENOMAS Y GENES.
Especie
Tamaño
genoma
Nº
cromosomas
Nº genes
H. Sapiens
3.000 Mb
23
32.786
Bos taurus
3.000 Mb
30
39.815
Salmón
1.700 Mb
25
18.429
Maíz (Zea mays)
2.000 Mb
10
23.362
Arroz (3 variedades)
450 Mb
14
47.112
Mosca del vinagre
180 Mb
4
14.442
Neurospora sp. (hongo)
43 Mb
7
10.083
Sacharomyces cereviseae
(levadura)
12 Mb
16
6.179
Fenotipo
Fenotipo
PLASTICIDAD FENOTÍPICA Y NORMA DE REACCIÓN
• Plasticidad fenotípica: Es la propiedad de un genotipo
para producir diferentes fenotipos en diferentes
ambientes.
• Norma de reacción: Expresa la relación existente entre
el genotipo, el ambiente y el fenotipo.
Ambiente
Fenotipo
Fenotipo
Ambiente
Genotipo 1
Ambiente
Ambiente
Genotipo 2
CARACTERÍSTICAS DEL MATERIAL HEREDITARIO
1.- Es universal porque determina las características
biológicas de todos los organismos vivos.
Fuente: Griffiths et al. 1996
2.- El ADN almacena la información hereditaria de
todas las características biológicas de un
organismo. El ADN está compuesto por
nucleótidos (Azúcar-fosfato-bases nitrogenadas).
Esqueleto azúcar-fosfato
Timina
Guanina
Adenina
Bases nitrogenadas
Citosina
3.-Permite la transmisión de la información
hereditaria de una “célula” o de una
“generación” a otra mediante un proceso
llamado replicación.
4.- Expresa la información hereditaria mediante los
procesos de transcripción y traducción.
Expresión de la inform. hereditaria: de ADN a proteínas.
La expresión de los genes involucra dos procesos básicos:
1) Transcripción: Síntesis de ARN a partir de un gen.
2) Traducción: Síntesis de proteínas a partir de la información codificada
en un ARNm.
LOS GENES CODIFICAN PROTEÍNAS
Gen: Secuencia de ácido desoxiribonucleico (ADN) que
almacena y expresa la información hereditaria de las
características biológicas de un ser vivo como su color, su
forma o su apariencia, la mayor parte de los genes codifican
para alguna proteína.
Gen TYR: Produce la enzima,
tirosinasa, que cataliza la síntesis
de pigmento a partir de tirosina.
Gen Miostatina:
Represor del crecimiento muscular.
Gen GFP:
Produce una proteína fluorescente verde.
Gen fitoeno sintetasa:
Produce la enzima que sintetiza
licopeno durante la maduración.
AREAS DE APLICACIÓN
Biotecnología moderna
Producción de organismos transgénicos con genes de interés:
Papa resistente a bacterias patógenas. Soya resistente a herbicidas.
Maíz Bt resistente a insectos. Arroz dorado.
No transgénico infectado
Transgénico infectado
Organismos transgénicos: Organismos que han recibido un
transgen, que lo han integrado a su propio genoma y que lo
expresan. A menudo, pero no siempre, el transgén proviene de
una especie distinta a la del receptor.
INVESTIGACIÓN
Echericha coli
Mosca del vinagre
Pez transgénico producido en
Chile para investigación en
desarrollo embrionario.
MEDICINA
ADN fingerprinting (huella dactilar de ADN): Es una
técnica que se utiliza para caracterizar muestras de ADN en
pruebas de paternidad o en análisis forense.
Pero también tiene múltiples aplicaciones conservación o en
producción animal y vegetal.
MEJORAMIENTO GENÉTICO.
Selección artificial: Los mejores individuos se seleccionan
de acuerdo a su mérito genético.
Selección para
crecimiento
www.genetics.org.uk
Progreso genético de los últimos 50 años en producción animal:
1.- La producción de huevos incrementó de 90 a 250 huevos por año
2.- El tiempo para producir un pollo parrillero bajo de 30 a 6 semanas.
3.- La producción de leche por vaca por año paso de 6.000 a 25.000 Lb.
BASES PARA EL MEJORAMIENTO GENÉTICO
ANIMAL
Manipulación de las diferencias biológicas entre
los animales con el objetivo de maximizar el
beneficio económico a corto y largo plazo.
Diferencias:
genéticas
y
no
genéticas
(ambientales).
Cómo se pueden manipular: el objetivo de este
curso.