SECUENCIACION DEL GENOMA BOVINO
MEJORARÁ PRODUCCION DE CARNE Y LECHE
PRENSA UDO / Teresa Rodríguez de Tononi
Foto: Víctor Cabezuelo
El Jefe del Laboratorio de Genética Molecular del IIBCAUDO es uno de los científicos que integró el consorcio internacional que secuenció el genoma de la vaca; trabajo que determinó, entre otros hallazgos, que ese mamífero tiene más de 22 mil genes, de los cuales comparte el 80% con los humanos, y que en términos genéticos tiene más en común con las personas que la rata o ratón.
La secuenciación del genoma bovino cambiará la visión de la función de los genes en el funcionamiento del organismo, y permitirá trabajar en el mejoramiento de la eficiencia de la producción de carne y leche, así como en la transformación de la producción animal en prácticas sustentables y amigables con el ambiente, afirma el doctor Marcos De Donato, Jefe del Laboratorio de Genética Molecular del Instituto de Investigaciones en Biomedicina y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Oriente, IIBCAUDO.
De Donato es uno de los científicos que participó en el Proyecto de Secuenciación del Genoma Bovino; consorcio internacional integrado por 618 investigadores de 23 países, y liderado por los doctores: Richard Gibbs y George Weinstock, codirectores del Centro de Secuenciación del Genoma Humano del Colegio de Medicina de Baylor, Texas; Steven Kappes, del Departamento de Agricultura de Estados Unidos; Christine Elsik, de la Universidad de Georgetown, y Ross Tellam, de la Organización de Investigación Científica e Industrial del Commonwealth (CSIRO), en Australia.
Durante seis años, este consorcio se dedicó a completar, anotar y analizar la secuenciación del genoma de una vaca de raza Hereford; primera especie de animal de ganadería en ser secuenciada, ya que el genoma de los mamíferos sólo se había estudiado en especies de laboratorio y humanos. Los resultados de esta investigación se anunciaron a la opinión pública mundial el 24 abril de 2009, en un artículo que publicó la prestigiosa revista Science, simultáneamente con los resultados de otras investigaciones difundidas en más de 25 artículos.
El consorcio de investigadores que lideró el Centro de Secuenciación del Genoma Humano del Colegio de Medicina de Baylor, Texas, informó que la secuenciación del genoma bovino, a través del análisis de la estructura y función de más de 22 mil genes, provee nueva información sobre la evolución de los mamíferos – vaca, oveja, chivo, búfalo y camello, entre otros-, así como sobre la biología de la especie, y señala nuevas líneas de investigación que pueden mejorar la producción de alimentos.
Estos resultados han generado gran expectativa en el ámbito mundial, tanto en los investigadores como en los productores de carne y leche, quienes ven una gran promesa en las posibilidades de utilizar esta información para mejorar las condiciones de la producción animal.
Sin embargo, este avance científico no sólo tendrá un enorme impacto en la producción ganadera, sino también en la investigación de enfermedades humanas, porque el ser humano comparte 80% de sus genes con los de estos animales, y genéticamente guarda más parecido con los bovinos que con la rata o el ratón.
En los bovinos, los científicos observaron que la mayoría de los cromosomas -que organizan el ácido desoxirribonucleico de la célula- tienen una contraparte en los cromosomas humanos, aunque el ADN está reorganizado en algunas regiones. En particular, describen en el ADN un rearreglo que involucra al gen histaterin en el tejido mamario, el cual sufre una regulación especial durante la lactancia, para producir en la leche una proteína novedosa que tiene actividades antimicrobianas. Otros cambios en genes ayudan en la transferencia de inmunoglobulinas G a la leche y la subsecuente transferencia de inmunidad innata a los becerros que las vacas amamantan.
Las observaciones sugieren que los cambios especie-específicos en la organización del genoma y regulación genética puede ayudar a descifrar los componentes funcionales de la leche que suplen las necesidades específicas de los mamíferos recién nacidos, puntualizan los científicos.
Agregan que pareciera también que la vaca tiene rearreglos en muchos de los genes del sistema inmune que incrementan su capacidad de defensa innata. Esto puede ser una respuesta al aumento del riesgo de infecciones oportunistas en la superficie de las mucosas causadas por la gran cantidad de microorganismos presentes en el sistema digestivo de la vaca, dice el doctor Ross Tellan, de la Organización de Investigación Científica e Industrial del Commonwealth, Australia.
Bovinos versus humanos.
El doctor Harris Lewin, uno de los líderes de otro estudio publicado simultáneamente en Science, que analiza la variación del genoma bovino dependiendo de las diferentes razas, informa que durante la evolución y domesticación, los bovinos y otros rumiantes se diferenciaron del ancestro común que originó a los humanos hace unos 95 millones de años, pero ambas especies todavía comparten un alto grado de conservación en la organización de su ADN en los cromosomas.
Nos sorprendimos dice- al ver que, similar a lo observado en los humanos, la duplicación de pequeños segmentos parecen jugar un papel principal en el rearreglo de los cromosomas en la línea evolutiva de los bovinos.
Algunos de estos rearreglos son importantes para la biología de la especie, porque afectan a genes involucrados en la inmunidad, lactancia, metabolismo y digestión. Estos efectos podrían ayudar a explicar cómo la especie hace para convertir eficientemente el forraje de baja calidad en carne y leche densos en energía.
En este estudio se describe la variación genética entre las diferentes ramas del árbol genealógico de los bovinos, animales que empezaron a interactuar con los humanos hace alrededor de 8 a 10 mil años y de los cuales existen más de 800 razas. Sus autores, analizaron la secuencia de 497 bovinos de 17 razas biogeográfica y biológicamente diferentes, y de 2 especies relacionadas: Anoa y búfalo de agua.
Dicho estudio comienza por la división mayor entre los bovinos taurinos, comúnmente encontrados en Europa, África, este y oeste de Asia, y los bovinos indicinos, hallados en India, sur y oeste de Asia y este de África, e indica que tienen una población ancestralmente diversa, que ha sufrido una disminución rápida del tamaño efectivo de la población, probablemente a causa de la domesticación, selección y desarrollo de las razas.
La domesticación y la selección artificial parecen haber dejado rastros dentro del genoma de la vaca, pero la diversidad dentro de cada raza es tan amplia como la encontrada en los humanos. Los resultados parecen apoyar que los bovinos fueron domesticados en más de una ocasión en el subcontinente Indio, a partir de poblaciones de indicinos genéticamente diversas.
Las implicaciones de esta información son importantes en la industria, como lo señala el doctor Gordon Doak, Presidente de la Asociación Nacional de Criadores de Animales de Estados Unidos.
La disponibilidad de marcadores genéticos tan variados, como los desarrollados en esta investigación afirma-, permitirá el desarrollo de chips de genes que puedan medir la variabilidad de las poblaciones de bovinos, y hará posible la selección de animales con mayor variabilidad genética, algo que ha estado muy implicado en el mejor desempeño de los animales en la producción. Esta tecnología agrega- está rápidamente cambiando la constitución genética de los animales que conforman la industria láctea y también tiene el potencial de alterar dramáticamente la industria cárnica.
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