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Selección Genómica+ Selección Genética: Grandes aliados a la producción animal

Hoy siguiendo nuestras líneas de investigación y servicios de Laboratorios Larrasa, hablamos de la aplicación de la Tecnología Next Generation Sequencing (NGS) a la Selección Genómica de animales de interés económico.

La tecnología NGS se utiliza para determinar el orden de los nucleótidos en genomas completos o regiones específicas de ADN o ARN con un rendimiento, escalabilidad y velocidad ultra elevados que ha revolucionado las ciencias biológicas, permitiendo que los laboratorios realicen una amplia variedad de aplicaciones y estudien los sistemas biológicos a un nivel nunca antes posible.

Para hacernos una idea, la secuenciación del primer genoma humano supuso más de 10 años de trabajo y un coste superior a los 3,000 millones de dólares. Hoy es posible obtener la misma secuencia en tan solo 24 horas y a un coste muy inferior.

Precisamente, ese aumento en la rapidez y el abaratamiento del coste es lo que ha permitido su introducción en los programas de selección genética de diferentes especies, acuñándose el término de “Selección Genómica”.

La Secuenciación Masiva está transformando los procesos tradicionales de mejora de especies animales de interés económico, permitiendo incorporar la secuencia completa del genoma para identificar gran cantidad de marcadores genéticos. Estos estudios pueden detectar asociaciones estadísticas entre características comercialmente importantes y uno o más marcadores genéticos, apoyando el desarrollo de matrices de marcadores para la selección genómica, sería una forma de selección genética asistida por marcadores moleculares, pero a gran escala cubriendo todo el genoma.

La Selección Genómica fue introducida por primera vez por Lande y Thompson (1990) y popularizada por Meuwissen et al. (2001). Es un método que permite predecir el mérito de un genotipo respecto a un carácter cuantitativo a partir de datos moleculares o genómicos. Es decir, a diferencia del método tradicional de selección genética utilizado en especies ganaderas durante décadas mediante estadística BLUP que proporciona predicciones del mérito genético de un individuo utilizando registros fenotípicos y genealógicos (pedigree), sin necesidad de conocer los genes responsables de las diferencias observadas entre los animales evaluados, en la Selección Genómica la predicción del mérito genético se basa precisamente en el conocimiento de las miles o millones de variantes presentes en el genoma de los animales y cuáles de ellas están asociadas a cada uno de los caracteres y su efecto sobre los mismos.

La toma de datos fenotípicos para cada carácter a seleccionar nos permite identificar qué animales son los más productivos y también evaluar su contribución económica individual a la explotación ganadera. Es decir, qué animales son los más rentables para el ganadero.

En definitiva, la Selección Genómica valiéndose de modelos estadísticos, permite relacionar una gran cantidad de marcadores moleculares (MM) o información genómica a un carácter fenotípico de interés, para predecir luego el mérito genético de cada fenotipo.

El proceso de incorporación de la información molecular a los programas de mejora genética ha ido evolucionando con el desarrollo de la tecnología de secuenciación masiva, de tal forma que se ha pasado de incorporar información de algunos genes, pasando por miles de marcadores moleculares (Selección Genética Asistida por Marcadores) hasta la secuencia completa del genoma (Selección Genómica).

Lande, R., & Thompson, R. (1990). Efficiency of marker-assisted selection in the improvement of quantitative traits. Genetics, 124(3), 743–756. https://doi.org/10.1093/genetics/124.3.743

Meuwissen, T. H., Hayes, B. J., & Goddard, M. E. (2001). Prediction of total genetic value using genome-wide dense marker maps. Genetics, 157(4), 1819–1829. https://doi.org/10.1093/genetics/157.4.1819