Da Rosa, Fernando Díaz Chuquimia, Luis Villalba, Eliseo M.E. Goddard B. J. HAYES University of Melbourne, Attwood, Autralia Department of Primary Industries, Attwood, Autralia

 Es una forma de selección asistida por marcadores en el que los marcadores genéticos que abarcan todo el genoma se utilizan para que todos los loci de caracteres cuantitativos (QTL) estén el desequilibrio de ligamiento (LD) con al menos un marcador.  Polimorfismos de nucleótido único (SNP )  Valores de cría (BV) pueden predecirse con gran exactitud usando solamente marcadores genéticos

 La aplicación de la SG es probable que tenga importantes implicaciones para los sistema de evaluación genética y para los programas de mejora genética en general.

 Una de las principales razones para la detección de QTL es poder implementar la MAS.  Proceso de 3 etapas: o 1º se detectan uno o varios QTL. o 2º se encuentran los genes responsables del carácter. o 3º se diseña un programa de mejora que aumente la frecuencia de los alelos favorables.

 La investigación de los MAS es extensa, es de aplicación limitada y los aumentos en ganancia genética han sido pequeños.  El seguimiento de un pequeño numero de genes a través de estos marcadores de ADN solo explicara una pequeña proporción de la variabilidad genética.

 Genes individuales es probable que tengan efectos pequeños. Así una gran cantidad de datos es necesaria para estimar con precisión sus efectos.  El problema es mayor si se utilizan un haplotipo de marcadores para rastrear QTL.  El impacto de MAS ha sido modesto porque los QTL que exceden el nivel de significación solo explican una pequeña fracción de la varianza.

 Meuwissen et. al. (2001) propuso una variante del MAS que denominaron Selección Genómica.  Características principales del método: o Marcadores que cubren todo el genoma son utilizados de manera que potencialmente toda la variabilidad genética es explicada por los mismos. o Marcadores están asumidos para estar en LD con el QTL de manera que el numero de efectos por QTL a estimar sea pequeño.

o Los marcadores SNP cubren densamente todo el genoma de forma que todos y cada uno de los genes responsables del carácter estén en desequilibrio de ligamiento con al menos un marcador.

 La idea de la SG es que podamos predecir los valores mejorantes de los candidatos a la selección al nacimiento con una precisión de 0,85 solo desde datos de marcadores  De esta forma podemos seleccionar animales a una edad temprana y así duplicar la tasa de progreso genético por año ( Δ Ga)

 En un principio, el gran numero de marcadores necesarios y el costo del genotipado de los mismos limito la aplicación de la SG.  Recientes desarrollos dramáticos en tecnología de genotipado de SNP y la consecuente disponibilidad de cientos de miles de SNP.  Permiten el genotipado de un SNP por tan solo 1 centavo de dólar por animal.

 En la primera se estiman los efectos de los marcadores (>50.000) en una población de referencia (training population) a la que hemos genotipado y medido los caracteres de interés.  En la segunda etapa utilizamos esta información para predecir valores mejorantes en una población de referencia (testing population) que únicamente se ha genotipado para la misma batería de marcadores.

 Selección Temprana Potencial de reducir los intervalos entre generaciones al seleccionar individuos mas jóvenes.  Coste Implica un ahorro por varias causas: 1. No tener que fenotipar individuos 2. Se reduce el numero de individuos por generación y la duración de esa generación.

 Incremento en la intensidad de la selección Se aumenta considerablemente la capacidad para analizar más individuos que con los test de campo. Y así aumentar la intensidad de selección, sobre todo en el caso de selección de varios caracteres simultáneamente.

La selección con marcadores moleculares permite una mayor flexibilidad para la evaluación y selección de los individuos ya que el ADN puede analizarse sin las premuras de tiempo que en muchos casos requiere los análisis morfológicos.

 La selección se basa en una ecuación de predicción derivado de una población de referencia, que tiene extensa registro fenotípica y genotípica de datos  Es conveniente pensar en el proceso en 3 pasos

 1. Utilizar los marcadores para deducir el genotipo de cada animal en cada QTL.  2. Estimar los efectos de cada genotipo QTL en la característica.  3. Sumar todos los efectos QTL para los candidatos de selección para obtener su EBV genómico.

 Tratar a los marcadores como si fueran QTL y estimar los efectos de los alelos o genotipos marcados.  La clave: la proporción de la varianza QTL explicada por los marcadores (r 2 ).  r 2 disminuye a medida que aumenta la distancia entre 2 loci.

 En Holstein r 2 es 0,35 para loci que estan separados por 50 kb.

 La ganancia genética es mayor si el valor de cría estimado (g) tiene la propiedad GEBV.  Como el EBV se calcula sumando los efectos estimados de todos los QTL (u), la propiedad deseada para el EBV puede lograrse si se estima cada efecto QTL (û).  El estimador es el siguiente:

 donde p(data|u) es una probabilidad y p(u) una distribución previa de los efectos de QTL.  Esto demuestra que el estimador ideal de los efectos QTL depende de una distribución previa de los efectos QTL.

 En vacuno es donde el impacto de la selección genómica ha sido mas importante.  Desde hace mas de 50 años la mejora genética ha sido por prueba de progenie, este proceso es muy costoso en tiempo (5años) como en dinero.

 Con un diseño basado en selección genómica a. Genotipar un gran número de toros jóvenes de la población b. Calcular los valores mejorantes genómicos de estos toros (precisión = 0.8)

c. Seleccionar un grupo de estos toros en función de su valores mejorantes y vender semen de ellos tan pronto como lo producen. El intervalo generacional se reducirá a unos 2 años aproximadamente con lo que la tasa de progreso genético se duplicara.

 Relacionadas con la implementación o Temas de diseño como la elección de la población de referencia: una o varias razas, numero de animales y numero de marcadores a genotipar. o Y con que frecuencia se han de re-estimar los efectos de los marcadores o introducir nuevos.

 La selección genómica no intenta identificar mutaciones funcionales, sino que predice valores de cría.  La esperanza es producir valores de cría precisos sin mediciones fenotípicas en la selección de candidatos

 En definitiva, la selección genómica es la herramienta de mayor impacto sobre la eficiencia de la selección animal que el mejoramiento genético ha producido en muchos años, particularmente para el bovino de leche.

 … la tasa de progreso genético podría aumentar todavía mas si la selección genómica se combinara con las tecnologías de manipulación de gametos y embriones