Genômica aplicada à reprodução de equinos

Transcrição

1 Universidade Federal de Pelotas Graduação em Biotecnologias Genômica de Equinos Genômica aplicada à reprodução de equinos Priscila M. M. de Leon Dra., Médica Veterinária - PNDP Biotecnologia/UFPel

2 Genômica aplicada à reprodução de equinos Pouco se sabe sobre os fatores genéticos que atuam na fertilidade de equinos (CHOWDHARY et al., 2008; GIESECKE et al., 2010); Estudos relacionados à genômica aplicada à reprodução equina têm focado na fertilidade de garanhões (HAMANN et al., 2007; GIESECKE et al., 2010; NOVACK et al., 2010) e pouco sobre a fertilidade de éguas; Genômica X Reprodução: ao selecionar reprodutores, além do objetivo de produzir características desejáveis, outros fatores genéticos podem contribuir para problemas reprodutivos (CHOWDHARY et al. 2008);

3 Genômica na Reprodução Equina Poucos estudos sobre Fatores Genéticos na Reprodução Equina; Cavalos são selecionados para o esporte fatores reprodutivos são prejudicados

4 Genômica aplicada à reprodução de equinos O genoma embrionário equino se torna transcricionalmente ativo em 72 h após a fertilização (4-8 células) (PARIS et al., 2011); Com mais de genes controlando o desenvolvimento dos órgãos sexuais masculinos e femininos, e genes adicionais controlam seu funcionamento na vida adulta; Mutações em alguns destes genes poderiam causar anormalidades no desenvolvimento sexual e alterações relacionadas à fertilidade (CHOWDHARY et al., 2008); Anormalidades cromossômicas podem afetar fertilidade (LEAR et al., 2008), e há evidências de que um alto grau de endogamia pode ter um efeito deletério na qualidade do sêmen (VAN ELDIK et al., 2006); Cerca de 10% de todos os genes estão envolvidos na fertilidade masculina em humanos e camundongos (Carrell, 2007);

5 Biópsia embrionária: Mórula Blastocisto

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9 Fertilidade de Garanhões Proteínas do plasma seminal estão envolvidos em várias processos como: viabilidade de espermatozóides, interações com o trato reprodutivo feminino e fertilização. são bons candidatos como marcadores de fertilidade; Estudos moleculares com os genes CRISP3, SPATA1 e INHBA têm sido realizados em associação com problemas de fertilidade em garanhões (GIESECKE et al., 2010); SNP x Fertilidade Proteínas da membrana plasmática também são biomarcadores interessantes por particparem da fertilização; 37 genes candidatos Biomarcadores;

10 Novak et al

11 Biomarcadores na regulação hormonal da função masculina em equinos GIESECKE et al., 2010

12 Biomarcadores envolvidos na espermatogênese em equinos GIESECKE et al., 2010

13 Fertilidade de Garanhões CRISP3 - cysteine-rich secretory protein 3 Gene que codifica para uma das principais proteínas do plasma seminal e se expressa principalmente na ampola do canal deferente; Proteína presente em grandes quantidades no plasma seminal de garanhões. Esta parece ser uma característica da espécie equina; SNPs no gene CRISP3 são positivamente relacionadas com a fertilidade; Hamann et al. (2007): demonstraram que um polimorfismo no gene CRISP3 (G>A) tem um efeito significativo sobre a fertilidade de garanhões, pois garanhões heterozigotos apresentam uma fertilidade reduzida em relação aos homozigotos;

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15 Fertilidade de Garanhões SPATA 1: Spermatogenesis associated protein 1 Proteína associada a espermatogênese, mas sua função detalhada ainda é desconhecida; SPATA 1 também foi estudada em relação a polimorfismos, um SNP intrônico (BIEC ) foi associado a taxa de prenhes; Garanhões heterezigotos apresentaram melhor taxa de prenhes em relação aos homozigotos para este SNP (GIESECKE et al., 2009);

16 Fertilidade de Garanhões INHBA: inhibin beta A Polimorfismos genéticos de INHBA em garanhões foram associados com taxas de prenhez; Giesecke et al. (2010) analisaram cinco SNPs intrônicos em garanhões que possuem efeito no sítio de ligação do fator de transcrição do gene INHBA, modificando o nível de expressão da inibina beta A, que participa da regulação do eixo hormonal hipotálamo-hipófise. A concentração intratesticular de inibina é um potencial marcador para a detecção precoce de problemas de fertilidade em jovens garanhões (Roser, 2008);

17 Reversão sexual em Equinos Conceito: condição onde o sexo genético não está de acordo com o fenotípico. Resulta de uma falha na diferenciação das gônadas durante a embriogênese, então o sexo cromossômico não corresponde com o gonadal; Fêmeas possuem constituição cromossômica do sexo masculino (64,XY) e os machos têm uma constituição cromossômica do sexo feminino (64,XX). Provoca anormalidades comportamentais e infertilidade; éguas XY podem ser tanto SRY-negativas quanto SRY-positivas (deleção de cerca de 2-3Mb no cromossomo Y); Maioria dos casos: éguas mostram gônadas indiferenciadas ou tecido ovárico parcial, e deleção do gene SRY. Machos mostram testículos sem espermatogênese e pênis atrofiado.

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19 Defeitos Autossômicos Poucos casos de deleções, translocações e trissomias autossômicas têm sido relatados em equinos, pois a grande maioria impede o desenvolvimento embrionário; Deleção autossômica: garanhão com 64, XY, del (13), com espermatozóides anormais e baixa motilidade; Translocações autossômicas: 64,XX,t(1;21), 64,XX,t(16;22), 64,XX,t(4;13), 64,XX,t(1q;3q), 64,XX,t(1;16) em 5 éguas que apresentavam perda embrionária precoce e recorrente; 64,XY,t(1;30) em garanhão com alta taxa de perda embrionária precoce em seus cruzamentos; Trissomias: dos cromossomos 23, 26, 27, 28, 30 e 31. Levando a defeitos no desenvolvimento e infertilidade;

20 Monorquidismo e Criptorquidismo Monorquidismo: ausência de um dos testículos, raro em equinos. Não foi associado a anormalidades cromossômicas em equinos apesar da herdabilidade; Criptorquidismo: não descida de um ou ambos testículos, pode ser inguinal, abdominal imcompleta ou completa, frequente em equinos; Insulin-like factor 3 - INSL3 e leucine-rich repeat-containing G proteincoupled receptor 8 - LGR8 são associados ao criptorquidismo em humanos; Em equinos não foi associado a alterações neste dois genes;

21 Polimorfismos x Aborto

22 Table 1. Distribution of the codon 72 SNP in p53 and association with reproductive variables in thoroughbred mares. % Genotype (n/total)/ Reproductive Parameters Arg/Arg Arg/Pro Pro/Pro Mating (32/198) 59.1 (117/198) 24.7 (49/198) 2 or (11/56) 67.9 (38/56) 12.5 (7/56) Pregnancy No 10.0 (2/20) 60.0 (12/20) 30.0 (6/20) Yes 17.5 (41/234) 61.1 (143/234) 21.4 (50/234) Birth of foal No 14.3 (6/42) 69.0 (29/42) 16.7 (7/42) Yes 17.5 (37/212) 59.4 (126/212) 23.1(49/212) Abortion No 17.5 (40/228) 58.3 (133/228) 24.1(55/228) ** Yes 11.5 (3/26) 84.6 (22/26) * 3.8 (1/26) Twin gestation No 16.1 (38/236) 61.9 (146/236) 22.0 (52/236) Yes 27.8 (5/18) 50.0 (9/18) 22.2 (4/18) Endometritis No 16.6 (37/223) 61.4 (137/223) 22.0 (49/223) Yes 19.4 (6/31) 58.1 (18/31) 22.6 (7/31) Stillborn No 16.5 (41/248) 60.9 (151/248) 22.6 (56/248) Yes 33.3 (2/6) 66.7 (4/6) 0 (0/6) Acyclic No 16.0 (39/243) 61.3 (149/243) 22.6 (55/243) Yes 36.4 (4/11) 54.5 (6/11) 9.1 (1/11)

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