Genética das pelagens dos equinos

(Roger Clark – Inspetor Zootécnico ABQM)

Pouco se conhece sobre o modo de herança dos genes envolvidos com as pelagens e existem muitas divergências entre autores.

A espécie eqüina apresenta grande variedade de pelagens, que são determinadas por vários pares de genes proporcionando uma infinidade de combinações gênicas.

No Brasil são usadas várias nomeclaturas para definir as pelagens, isso se da por regionalismo causando alguma confusão.

Existem diversas teorias sobre a forma de transmissão dos genes envolvidos com as pelagens dos eqüinos. A mais estudada é a da escola americana de Castle, que propõe um abecedário para designar esses genes.

No ABC da genética das pelagens dos eqüinos, alguns genes, tem ação bem conhecida, mas, muitos são desconhecidos ou sem comprovação.

Genes da série C (Color)

Vamos mencionar a letra (C) em primeiro lugar devido a sua importância. Nesta série tem-se o alelo dominante (C) e o recessivo (c). O (C) é responsável pela produção do pigmento melânico, pois permite que a reação bioquímica, descrita a seguir, aconteça em todas as suas etapas.

Tirosina + Dopa tirosinase + cobre Melanóide + Proteína = MELANINA

Na presença do alelo recessivo e, na forma homozigota (cc) o animal é incapaz de formar o pigmento denominado MELANINA, por uma deficiência da enzima tirosinase. A reação descrita não se completa. Esses animais são chamados de ALBINOS e possuem pelos brancos, pele e olhos róseos, pois o sangue é visualizado por transparência. O verdadeiro albino é observado nos coelhos e ratos. Na espécie eqüina nunca foi descrito nenhum animal com deficiência total de pigmento melânico. Na verdade os cavalos conhecidos como albinos possuem na verdade deficiência de produção de melanina e não ausência total.

(CAVALO ALBINO)

Genes da serie B (Black)

Os alelos desta série, (B e b), são responsáveis pela cor do pigmento produzido. O (B), dominante, quando acontece no genótipo nas formas homozigotas (BB) e heterozigota (Bb), determina que o pigmento produzido seja preto. Seu alelo recessivo em homozigose (bb) leva a produção do pigmento vermelho. Com esse conhecimento será possível definir os genótipos das pelagens preta e alazã.

(CAVALO PRETO)

Pelagem Preta CCBB x CCBb = 25% BB Preto, 50% Bb Preto e 25% bb Alazã

(CAVALO ALAZÃO)

Pelagem Alazão CCbb x CCbb = 100% Alazã

Genes da serie A (Aguti)

Os alelos desta série são responsáveis pela produção da FEOMELANINA, que determina clareamento da pelagem em áreas especificas. Desta forma, se o animal estiver produzindo pigmento preto (B) e o gene para feomelanina estiver presente no genótipo, determinadas áreas da pelagem serão de coloração vermelha e se o pigmento produzido for vermelho (bb) a presença da feomelanina tomará áreas especificas de tonalidade amarelada.

Na serie (A) deve-se considerar, em ordem de dominância, os alelos relacionados a seguir:

(A +, A, a + a) Determina clareamento que fica restrito as áreas da cabeça, flancos e focinhos.

(B_A+) Na presença de (B), alelo responsável pela produção do pigmento preto, o (A) determina a pelagem conhecida como castanho pinhão. O animal terá produção do pigmento preto com clareamento (tonalidade avermelhada) na cabeça, flancos e axilas.

(BbA+) Pelagem vermelha com áreas amareladas na cabeça, flanco e axilas.

(A) Clareamento de toda a cabeça, pescoço e tronco.

(B_A) Pelagem castanha. O animal terá crina, cauda e membros pretos demonstrando a presença do (B_) no genótipo. O alelo (A) provoca clareamento da pelagem na cabeça, pescoço e tronco tomando o pigmento de tonalidade avermelhada.

(CAVALO CASTANHO)

B_A_bb Pelagem Castanha

(bbA_) Pelagem alazã sobre baia. Com esse genótipo o animal vai se apresentar com crina, cauda e membros vermelhos, pois o pigmento produzido será o vermelho (alelo b em homozigose), mas a presença do (A) no genótipo provoca clareamento nas regiões da cabeça, pescoço e tronco, tornando a pelagem dessas regiões de tonalidade amarelada.

Genes da Série D (Dilution)

A ação do alelo dominante (D), desta série é provocar diluição na tonalidade da pelagem, agindo na intensidade de produção e distribuição do pigmento produzido. Assim, animais que possuem esse alelo na forma dominante (D) terão menor produção de pigmento melânico. Seu efeito é somativo, ou seja, na forma dominante homozigota (DD) haverá menor produção de pigmento que na forma dominante heterozigota (Dd).

(CAVALO BAIO)

A_B_DD Pelagem Baia

(CAVALO BAIO AMARILHO)

A_bbDd

(CAVALO LOBUNO)

aaB_D

Genes da Série E_ (Extension)

(E e ED) O alelo (E) é um fator de extensão e determina que o pigmento produzido seja uniformemente distribuído em toda extensão do corpo. Sua ação é antagônica ao alelo (A), pois este determina clareamento em regiões especificas e aquele, que o animal seja uniformemente pigmentado. Portanto o (E) é hipostático sobre o (A), ou seja, na presença de (A) ele não se manifesta no fenótipo do animal. O eqüino poderá ser portador do (E) e conseqüentemente transmiti-lo a prole, mas não saberemos identificar a presença desse alelo no seu genótipo pela observação de sua pelagem

O alelo recessivo (e) restringe a distribuição do pigmento na cabeça. Nas demais regiões do corpo, alguns pigmentos pretos tornam-se vermelhos e os vermelhos passam a ter tonalidades amareladas.

O alelo (ED) é um mutante da série (E). Sua ação é produzir muito pigmento que será uniformemente distribuído por toda extensão do corpo. Tem efeito epistático sobre (A), ou seja, na sua presença o (A) não se manifesta. Assim o acasalamento de animais de pelagem preta comum, oriundos do genótipo (aaB_E_) poderá ocorrer nascimentos de potros de pelagem preta ou alazã. No entanto, quando os reprodutores pretos forem portadores do alelo (ED) (Preta Azeviche), pode-se esperar desse acasalamento a ocorrência também da pelagem castanha. O preto (B ED) poderá carrear o alelo (A) sem que este se manifeste no fenótipo. Os portadores do (E) possuem intensa pigmentação na pelagem e seu efeito traz como conseqüência variedades:

(CAVALO ALAZÃO TOSTADO)

(BbaaE) Alazã Tostada ou (BbA_E) Alazã Tostada

Genes da Série G (Gray)

O alelo dominante da série (G) é responsável pela pelagem tordilha. Quando acontece na forma homozigota (GG) ou heterozigota (Gg) em qualquer dos genótipos, o animal nascerá com a pelagem determinada por esse genótipo e terá aparecimento gradativo de pêlos brancos até se tornarem completamente brancos.

(FOTO DE UM CAVALO TORDILHO)

A ação do (G) é impedir que o pigmento produzido pelo melanócito (célula produtora de melanina) seja distribuído para o pêlo.esse pigmento se acumulará dentro da célula e migrará para as extremidades do corpo. Em conseqüência desse acumulo gradativo de pigmento nas células das extremidades, alguns autores sugerem que o gene da pelagem tordilha (G) predisponha a uma patologia denominada “MELANOSE”. Essa suspeita, entretanto, ainda não teve comprovação cientifica.

Outra particularidade desse alelo é seu efeito somativo, ou seja, sua forma homozigota (GG), o clareamento da pelagem será mais rápido que na forma heterozigota (Gg). É importante ressaltar também que o (G) é um gene epistático sobre todos os outros, ou seja, somente vai se manifestar no fenótipo quando estiver presente no genótipo, levando a um clareamento gradativo da pelagem e nunca será mascarado por um outro gene. Então, um animal para ser tordilho terá, obrigatoriamente, um de seus pais também tordilho.

Na seleção para a pelagem tordilha é fundamental considerar os seguintes aspectos:

O animal com o genótipo (GG) clareará mais rapidamente que o de genótipo (Gg).

Do acasalamento de dois reprodutores tordilhos com clareamento rápido, tem-se 100% da progênie também da pelagem tordilha.

GG x GG = s 100% Tordilhos

Do acasalamento de dois reprodutores tordilhos de clareamento lento, 75% dos potros nascerão de pelagem tordilha.

Gg x Gg = 25% (GG%) Tordilhos, 50% (Gg) Tordilhos e (gg) 25% outra pelagem.

Do acasalamento de um animal tordilho de clareamento rápido com outro de qualquer outra pelagem, 100% dos produtos serão de pelagem tordilho de clareamento lento.

(GG x gg) 100% (Gg) Tordilho

Do acasalamento de um animal tordilho de clareamento lento com outro de qualquer outra pelagem, 50% dos potros serão também de pelagem tordilha.

Gg x gg = 50% Tordilho e 50% de outra pelagem

Por seu efeito epistático, sempre que o alelo (G) estiver presente no genótipo, o animal será de pelagem tordilha e, portanto, um eqüino de pelagem tordilha terá, obrigatoriamente, um de seus pais também de pelagem tordilha.

Genes da Série M (Markings)

Aralelos (M) e (m) são os genes responsáveis pelo aparecimento das particularidades das pelagens (calçamentos, estrela, cordão, etc) tem sido amplamente estudados e os autores divergem quanto à letra a ser utilizada para a sua designação.

O gene para particularidades de pelagem (calçamento e particularidades de cabeça) é recessivo (mm).

Na seleção para animais sem particularidades, seria necessário eliminar todos os animais que apresentassem particularidades.

(mm) x (mm) = 100% mm

Na seleção para animais sem particularidades, seria necessária a eliminação de todos os reprodutores, machos e fêmeas, que tivessem filhos com particularidades.

(Mm) x (Mm) = 25% MM (Sem particularidades), 50% Mn (sem particularidades) e 25% mm (com particularidades)

Sempre que o animal tiver particularidades nos membros terá também algum sinal na cabeça, pois existe associação entre calçamento e algumas particularidades de cabeça.

Sempre que o animal tiver particularidades nos membros terá também algum sinal. Parece haver sinais de cabeça com herança independente da dos membros.

Tamanho e forma das particularidades de membros e cabeça são ocasionados por genes modificadores independentes.

Genes da Série R (Roan)

(R) e (r) o alelo dominante desta série (R) é responsável pela pelagem rosilha. Este gene, atuando sobre a cor base (qualquer outra pelagem), determina que o animal apresente interpolação de pêlos brancos e pêlos pigmentados disseminados pelo corpo, sem caráter invasivo nem evolutivo. A proporção de pêlos brancos é maior no pescoço e tronco que na cabeça e extremidades dos membros, os quais se destacam por uma tonalidade mais escura.

(FOTOS DE UM ANIMAL ROSILHO)

O portador do alelo (R) diferencia-se daqueles que tem o (G), pois sua ação faz com que o potro, já ao nascimento, apresente interpolação de pêlos brancos no pescoço e tronco. Na pelagem tordilha, o branqueamento é progressivo e a interpolação de pêlos brancos ocorre em toda a extensão do corpo, inclusive na cabeça. Podem haver casos de potros que nascem Rosilhos e apresentam um branqueamento gradativo. Essa situação acontece quando, alem do (R), ocorre também o (G) epistático no genótipo do animal.

A expressão desse gene ainda não está totalmente esclarecida, existindo, por exemplo, informações contraditórias sobre seu efeito letal embrionário, quando em homozigose dominante (Caldeiras & Portas, 1999) e sobre sua condição de epistasia, pois (Bowling, 1997) citou que o animal Rosilho não terá necessariamente de ter um dos pais também de pelagem Rosilha.

Genes da Série W (White) - (W) e (w)

O (W) dominante é responsável pela pelagem branca. Tem características de epistasia, ou seja, mascara o efeito de todos os outros genes que já foram mencionados. Seu alelo recessivo (w) permite a manifestação do restante do genótipo. Os cavalos brancos ocasionados pelo alelo (W) apresentam pêlos brancos, olhos azulados, castanhos ou amarelados e apenas algumas áreas do corpo pigmentadas. Esses indivíduos são sempre heterozigotos (Ww). Os fetos portadores do genótipo (WW) são reabsorvidos ou abortados. Essa combinação genética leva a deficiência de assimilação do cobre e o feto morre de anemia, em conseqüência da importante função desse mineral na formação da hemoglobina.

Ww x Ww = 25% Morte Embrionária, 50% Brancos e 25% Outra Pelagem

Existem também outra séries de genes como o (LP – Leopard) encontrado em cavalos Apalloosa, genes da série (O – Overo) responsável pelo aparecimento de malhas brancas na pelagem, genes da série (P – Paint) também conhecido como Tobiano onde os animais apresentam malhas brancas despigmentadas.

Desta forma, é de grande importância que os criadores e técnicos tenham um certo conhecimento sobre a genética das pelagens, podendo assim, direcionar sua criação visando na medida do possível a pelagem favorita.

Bibliografia:

JONES, William E, Genética e Criação de Cavalos: SP. Roca, 1987

REZENDE, Adalgiza Souza Carneiro, Pelagem dos Eqüinos, Belo Horizonte FEP-MVZ Editora, 2001

RUBIM, Cristiano e Humberto.

fonte:

http://clarkveterinario.blogspot.com

 

Corrida do Genoma por US$ 1.000

Aparelhos de empresa usam tecnologia igual à de computadores pessoais. Prova de viabilidade foi ler DNA completo de guru da computação; meta será atingida em 2013, afirma cientista. Uma empresa americana acaba de detalhar, nas páginas de uma das maiores revistas científicas do mundo, sua aposta tecnológica para reduzir a apenas US$ 1.000 o preço de ler os três bilhões de "letras" do genoma humano.

"O genoma de US$ 1.000 não apenas é inevitável como é só o começo", disse à Folha o criador da nova tecnologia, Jonathan Rothberg, da Ion Torrent, subsidiária da Life Technologies que fica no Estado de Connecticut (Costa Leste dos EUA). "No ritmo de desenvolvimento atual da Ion, vamos atingir o genoma de US$ 1.000 em 2013 e continuaremos a fazer o custo cair nos anos seguintes", afirma.
Para mostrar que não estão brincando, os pesquisadores da empresa escolheram como "cobaia" ninguém menos que Gordon Moore, 82, fundador da fabricante de chips Intel. Ele é autor do postulado segundo o qual a capacidade de processamento dos computadores dobra a cada dois anos, em média. A decisão de ler o genoma completo de Moore é simbólica porque, para a equipe da Ion Torrent, a chamada lei de Moore também vai começar a valer para os leitores de DNA, cada vez mais potentes. Além disso, a tecnologia usada nos novos aparelhos é quase idêntica à de qualquer computador ou smartphone de hoje. Não depende da decifração das "letras" químicas do DNA usando luz, que torna o processo mais trabalhoso e caro com os aparelhos mais comuns hoje.
"O dr. Moore concordou em nos ajudar porque quer que as pessoas se sintam confortáveis com a tecnologia", diz Rothberg. Versões menos potentes da máquina da Ion Torrent já estão à venda. Especialistas veem técnica com empolgação e cautela - "Eu quero um desses para mim, a qualquer preço", brinca Sergio Verjovski-Almeida, médico e bioquímico do Instituto de Química da USP, ao comentar os novos sequenciadores de DNA. Para Verjovski-Almeida, a leitura do DNA sem a necessidade de usar luz e obter imagens para distinguir uma "letra" química da outra "aumenta muito a possibilidade" de que a empresa americana alcance a meta do genoma "a preços populares".
No novo procedimento, a leitura é apenas química e elétrica. A máquina consegue distinguir uma letra química da outra porque bateladas de cada uma delas são colocadas separadamente no aparelho, explica Sandro José de Souza, do Instituto Ludwig de Pesquisa do Câncer.
Assim, elas se ligam às suas parceiras específicas presentes no DNA original, produzindo um sinal químico (mudança da acidez no meio) que é convertido em sinal elétrico e em dado eletrônico. Apesar de seu interesse pela nova técnica, Verjovski-Almeida aponta que a necessidade de preparar as amostras para a passagem pelo sequenciador ainda pode tornar o processo relativamente lento. Se essa preparação for muito intensiva, as vantagens competitivas da tecnologia da Ion diminuem, afirma.
Cedo demais - Sandro José de Souza, biólogo do Instituto Ludwig de Pesquisa sobre o Câncer, afirma que as versões mais simples dos sequenciadores da Ion andam tendo boa aceitação por parte das instituições de pesquisa, mas ainda apanham diante de tarefas mais complexas, como um genoma humano inteiro.
"A promessa deles é ir aumentando a capacidade dos chips, o que de fato pode fazer a diferença, mas outras máquinas hoje os superam", afirma o pesquisador. Souza diz que é cedo para dizer se a nova tecnologia vai triunfar na corrida pelo genoma de US$ 1.000. "As coisas estão mudando de maneira muito rápida".
Fonte : Folha de São Paulo.

Melhoristas de plantas usam seleção genômica para melhorar cultivos nos países em desenvolvimento

Por John Bakum

Pesquisadores de Cornell usarão a  genômica para ajudar os pequenos agricultores em áreas de risco na África, Ásia e América Latina, graças a uma doação de US $ 3 milhões da Fundação Bill & Melinda Gates.

Os pesquisadores dizem que uma das melhores soluções de longo prazo para aumentar a produtividade é melhorar a variedades de culturas que os pequenos agricultores plantam. Eles vão usar o método de melhoramento de plantas conhecido como seleção genômica para aumentar a taxa de melhorias na variedade de milho e trigo por duas a três vezes. Será o teste de maior escala, até à data da eficácia da seleção genômica.

"Os agricultores com pequenas propriedades de terra nos países em desenvolvimento têm um papel fundamental na redução da pobreza e segurança alimentar, mas estão sob tremenda pressão para manter o ritmo com a crescente demanda por alimentos", disse Mark Sorrells, que preside criação de Cornell planta e departamento de genética e está ajudando para encabeçar o projeto. "As soluções tradicionais para aumentar a produtividade normalmente implica mais irrigação e gestão eficaz de nutrientes, mas ambas as soluções são despesas que os pequenos agricultores não podem arcar. Genomic seleção é a próxima fronteira para o rápido ganho genético em milho e trigo."

"Este projeto acabará por ajudar os pequenos agricultores nos países em desenvolvimento aumentar seus rendimentos e melhorar a sua subsistência. O projeto também vai atuar como um modelo para os criadores de outras culturas para abraçar os benefícios da seleção genômica", disse Jean-Luc Jannink, geneticista quantitativa com o Departamento de Agricultura dos EUA, Serviço de Pesquisa Agrícola (USDA-ARS) do Centro Holley da Agricultura e Saúde no campus da Universidade Cornell e professor adjunto da Universidade de Cornell.

Sorrells Jannink e fará parceria com o milho mexicano baseado Centro Internacional de Melhoramento de Trigo (CIMMYT conhecido pela sua sigla em espanhol).

Seleção genômica combina poderosos métodos estatísticos com o marcadores moleculares e novas tecnologias de seqüenciamento para selecionar linhas de germoplasma testado com base no desempenho previsto. Seleção genômica reduz a despesa e anos envolvidos em testes de campo, assim grandemente reduzindo o tempo necessário para completar o ciclo reprodutivo de plantas e trazer novas variedades no mercado. Além disso, os melhoristas  podem selecionar para a capacidade de variedades em particular a prosperar sob outros estresses agronômicos enfrentados por pequenos agricultores, como a seca ou a quantidade de nitrogênio.

Jannink e Sorrells usará seleção genômica para testar variedades em desenvolvimento em milho CIMMYT e os programas de melhoramento de trigo para avaliar quatro eficiências que podem contribuir para o melhor rendimento. Primeiro, o modelo de seleção genômica aumenta o tamanho da amostra de dados disponíveis para examinar de modo que a influencia ambiental nas  caracteristicas  complexas, tais como resistência à seca, podem ser previstas  com maior precisão. Em segundo lugar, estas previsões  para permitir um ciclo de producão precoce. O melhoramento de milho e trigo requerem pelo menos quatro a seis gerações, enquanto a seleção genômica pode reduzir isso a uma única geração. Terceiro, uma semente não precisa ser avaliada em um ambiente de prever o seu desempenho nesse ambiente. Isto é importante porque programas de melhoramento nacionais nos países em desenvolvimento nem sempre têm a infra-estrutura necessária para avaliar as variedades em potencial. Em quarto lugar, usando a seleção genômica, melhoristas de plantas podem ajudar a avaliar  a diversidade, para que os ganhos genéticos obtidos hoje não vir à custa de caracteristicas necessários no futuro.

Sorrells e Jannink  testarão rigorosamente a eficiência de seleção genômica no milho CIMMYT e em programas de melhoramento de trigo. Pequenos agricultores serão beneficiados diretamente. Se for bem sucedido, o projeto irá proporcionar um modelo para outras culturas. 

fonte:

http://www.news.cornell.edu