Escudo de la República de Colombia

Ciencia & Tecnología

Nueva herramienta para mejoramiento genético del ganado

La identificación de genes relacionados con rasgos productivos –como el peso al nacer y la producción de leche– y de calidad de la carne –como su terneza– mejoraría con una herramienta de bioinformática que analiza estas variantes en vacas y ovejas.

Bogotá D. C., 13 de agosto de 2019Agencia de Noticias UN-

Para realizar programas de mejoramiento genético en ganado es necesario conocer su genética y asociarla con las características físicas. Fotos: Agencia de Noticias - Unimedios

El mejoramiento genético se trabaja desde los años 50 a través de estrategias estadísticas y matemáticas de genética cuantitativa.

En los programas de mejoramiento genómico actuales se analizan las variables genéticas más favorables para los animales.

Dada la gran cantidad de información disponible y la dificultad para analizarla, las herramientas de bioinformática resultan de gran ayuda.

La herramienta, que se encuentra disponible de manera libre, se puede emplear en computadores comunes.

Boris Julián Sepúlveda Molina, magíster en Bioinformática de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), unificó tres pasos (QC, GWAS y anotación) que antes se realizaban de manera independiente, para asociar la información del genotipo (información genética) de los animales con su fenotipo (características físicas), datos claves que permitirían alcanzar su mejoramiento genético. 

Por medio de modificaciones de la constitución genética de los individuos o la selección y mejora de caracteres deseados para su reproducción se busca incrementar la productividad de los animales y su resistencia tanto al medioambiente como a las enfermedades– generando una mejor adaptación y aspecto físico, además de una mayor calidad de sus subproductos.

Con la unificación de estos datos de especies distintas al humano en el entorno del lenguaje de programación R, se obtuvo un código que se sometió a publicación y se encuentra disponible en el repositorio https://github.com/bojusemo/Diploid-GWAS, con el que se gestionaría de forma más práctica y ágil la gran cantidad de información genética sobre rumiantes con la que se puede contar hoy en día en la era de los Big Data.

El código fue probado en dos poblaciones de rumiantes: el ovino de pelo criollo colombiano y los bovinos simmental, a partir de lo cual se identificó que el marcador SNP OAR26_10469468.1, que está en el gen TENM3, estuvo asociado con la terneza de la carne del primero.

Por otra parte, el marcador SNP BovineHD4100012055 estuvo asociado con el peso al nacer de simmental y se encontraron otros genes destacados sobre los que todavía se está estudiando su posible efecto en la definición de las características de esta raza.

Variación genética

Para hacer dichas asociaciones, una estrategia ampliamente utilizada es realizar estudios de asociación del genoma completo (GWAS), que consiste en analizar una variación genética a lo largo de todo el genoma o grupo de genes de un animal o un humano con el objetivo de identificar su asociación con un rasgo observable.

Los GWAS deben partir de un filtro adecuado de la información de las variables y de los animales, denominado control de calidad (QC), para luego identificar las asociaciones entre marcadores genéticos tipo SNP (Single Nucleotide Polymorphism) y los rasgos físicos, proceso que luego se complementa con una contextualización biológica de estas asociaciones con la anotación de los genes cercanos a los marcadores.

En este trabajo se utilizó, inicialmente, un conjunto de datos de prueba conocidos como toy data o datos de juguete, con los que se puso a funcionar la herramienta y se optimizó su funcionamiento. Luego se analizaron los datos obtenidos por el investigador en trabajos anteriores sobre evaluación genómica en la raza simmental –de la mano de Colciencias– y de identificación de variantes genéticas de tipo SNP, en la Facultad de Medicina Veterinaria y de Zootecnia de la UNAL.

“Con la profesora Liliana López Kleine, directora de la tesis, establecimos un flujo de trabajo en R que incluía varias etapas: primero, un input o ingreso de los datos con estructuras diferentes para darle el formato necesario”, detalla el magíster, quien después desarrolló los módulos de control de calidad de la información eliminando datos y muestras poco informativas o problemáticas.

Los datos pasan a un análisis de asociación con un modelo de regresión lineal por cada uno de los marcadores, en el que se pueden incluir, por ejemplo, variables del ambiente, para identificar su relación con los rasgos físicos deseables a replicar entre el ganado bovino y ovino.

“Esta información se exporta de R en formatos pdf y txt para que el usuario tome las decisiones que considere pertinentes”, explica el investigador, y señala que el programa cuenta con otro módulo de flujo de trabajo en el que el usuario puede ingresar el ID de genes contenidos en dos de las más grandes bases de datos mundiales sobre el tema, para consultar sobre las funciones biológicas del gen, qué se ha reportado sobre él, a qué proteína codifica o en qué rutas metabólicas está.

“De esta manera se puede adquirir más conocimiento sobre cuáles genes están determinando, hasta cierto punto, el fenotipo de los animales para más adelante desarrollar unos chips o genotipar los animales para que se puedan identificar de manera más eficiente, los que mejorarán la siguiente población”, comenta el magíster.

(Por: fin/ALP/MLA/LOF
)
N.° 551

Otras noticias

Los recién nacidos, en especial los prematuros, no solo pueden sentir dolor, Los recién nacidos, en especial los prematuros, no solo pueden sentir dolor, sino que además son más sensibles que los niños y adultos.

Salud

diciembre 13 de 2019

Dolor en recién nacidos hospitalizados dejaría secuelas

Alrededor del 80 % de los recién nacidos que son sometidos a un promedio de 15...

Especial Bicentenario de la Independencia de <em>UN Periódico Digital.</em> Fotos: Brandon Pinto.

Artes & Culturas

diciembre 12 de 2019

Ministerio de Cultura premia a UN Periódico Digital

El especial “Bicentenario de la Independencia” –un producto convergente de...

AppNAT permite visualizar la oferta turística de naturaleza de distintos emprendimientos del Valle del Cauca. Fotos: David Alejandro Piedrahita y Ana Milena Holguín.

Medioambiente

diciembre 12 de 2019

App conecta con el turismo de naturaleza en el Valle

La aplicación AppNAT permitiría visibilizar e impulsar los emprendimientos de...

En esta segunda versión del TBOG se inscribieron 18 estudiantes. Fotos: Ricardo González – Unimedios.

Ciudad & Territorio

diciembre 12 de 2019

Taller Bogotá ofrece soluciones tecnológicas a los retos urbanos

Con tres presentaciones denominadas BicitApp-proyecto de movilidad,...

La herramienta propuesta por el investigador Barrera trabaja a partir de imágenes H&E como con las que analizan los patólogos. Foto: Cristian Barrera.

Salud

diciembre 12 de 2019

Agrupaciones de linfocitos predecirían recaídas por cáncer

Un modelo computacional permite identificar la formación de subgrupos de...

Desde 2008, la Sede Amazonia ha admitido a 1.813 jóvenes para formarse en programas de pregrado. Foto: Diana Manrique

Educación

diciembre 11 de 2019

UNAL Sede Amazonia, 30 años de protagonismo en los territorios

“La posibilidad de volver a mis raíces”, “el orgullo más grande de mi vida”,...

Plano de comunas de Armenia. Fotos: Mateo Rojas Díaz, estudiante de Maestría en Infraestructura y Sistemas de Transporte - UNAL Sede Manizales.

Ciudad & Territorio

diciembre 11 de 2019

Armenia gana tiempo con su sistema de transporte público

En las rutas proyectadas del Sistema Estratégico de Transporte Público para...

La premiación de la Versión 23 del Concurso se llevó a cabo en la Universidad de Antioquia.

Educación

diciembre 11 de 2019

Premios Otto de Greiff a 18 investigaciones de pregrado

En la versión 23 del Concurso Nacional, organizado por ocho de las principales...

Según el Instituto von Humbolt, Colombia es el segundo país con mayor riqueza de especies de peces de agua dulce en el mundo. Fotos: María Cristina Papamija.

Medioambiente

diciembre 11 de 2019

Endogamia amenaza diversidad de peces en Yotoco

Barreras físicas, naturales y artificiales están limitando la dispersión de las...

El sistema de plegado de la muleta hace fácil transportarla y guardarla. Fotos: Unimedios Medellín.

Ciencia & Tecnología

diciembre 10 de 2019

Muletas plegables reciben patente de invención de la SIC

La Superintendencia de Industria y Comercio (SIC) le concedió protección de...