O FUTURO DESTACADO COM GENOMICS DA ABS GLOBAL

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1 O FUTURO DESTACADO COM GENOMICS DA ABS GLOBAL MARCOS TECNOLÓGICOS DA ABS ABS em 1953 produziu o primeiro bezerro nos Estados Unidos a partir de sêmen congelado; ABS em 1988 foi a primeira empresa de I.A. a produzir com êxito touros clonados a partir da divisão de embriões; ABS em 1996 implementou a Seleção Assistida por marcador de DNA; ABS em 1997 produziu o primeiro clone nascido de uma única célula somática usando tecnologia exclusiva de NT; ABS em 2008 incorporou os resultados genômicos na aquisição de touros. ABS - Líder mundial em genética bovina ABS Global mantém sua posição de liderança na indústria bovina por meio de um grande compromisso com a pesquisa aplicada em ciência e tecnologia. O genoma demonstra uma nova fase de inovação para ABS. Como a maior empresa de I.A. do mundo, os produtores de gado de leite e carne confiam na ABS para oferecer a melhor e mais diversificada genética para melhorar a produção de leite e proteína. A ABS está, literalmente, ajudando a alimentar o mundo. Em 1998, ABS, USDA e outras seis empresas de I.A. da América do Norte uniram-se para formar um banco de DNA para pesquisas relacionadas ao genoma. Este recurso permitiu uma pesquisa genômica mais aprofundada por parte da ABS e do restante da indústria de I.A. O resultado destas grandes realizações em pesquisas não tem precedentes na indústria leiteira em todo o mundo: avaliações genéticas publicadas que incluem a contribuição do genoma para predizer o mérito líquido de vacas e touros. Essas avaliações genômicas estão publicadas pelo USDA- AIPL junto com a publicação do Sumário de Touros de Janeiro de 2009, para os touros provados e não provados das raças Holandês e Jersey. As avaliações genéticas incluem informações das filhas, informações genômicas e contribuições tradicionais de pedigree. Assim, os dados do mundo real (Real World Data) da progênie continuam a ser o padrão de ouro por meio do qual se conquistam avanços genéticos. Fundamentos da genética Que é o DNA: O DNA proporciona o conjunto de instruções que uma vaca precisa para crescer, produzir leite, reproducir-se, resistir às doenças, etc. Algumas partes do DNA definem quais proteínas serão produzidas. Um exemplo disto são os genes que controlam a cor vermelha ou preta da pelagem. Outras partes do DNA dizem aos genes quando ativar-se o desativar-se. Que é um gene: Os genes são as unidades básicas da herança e contém o DNA. Em algumas características como aspado/mocho e a cor da pelagem (preto/vermelho), 12 genes determinam o fenotipo ou o desempenho do animal. Para a maioria das características como produção, reprodução, conformação, longevidade, saúde, etc., muitos genes participam e este genes interagem entre si e com o meio ambiente de maneira muito complexa para gerar o fenótipo do animal. Que é um SNP: O polimorfismo de nucleotideos sensíveis ou SNPs são os pares de bases sensíveis no DNA que a genotipagem identificou onde os animais podem diferir. Quando um par de bases difere para os animais, se apresenta uma das três opções: 1) não há qualquer impacto ou associação com as diferenças de desempenho, 2) existe uma associação com as diferenças de desempenho, mas essas diferenças não são mantidas ao longo do tempo nas gerações seguintes e 3) existe uma associação com as diferenças de desempenho que são mantidas ao longo das gerações. A maior parte das diferenças nos pares de bases causa mínimas ou imperceptíveis diferenças no desempenho, dado que a natureza das grandes diferenças normalmente são indesejáveis para os animais. 1

2 O genoma possibilita antecipar as informações de touros sem filhas ou com poucas filhas, constituindo-se em outra valiosa ferramenta que a ABS utiliza para identificar os touros genéticamente superiores como TEIMOSO, BOLIVER e SHOTTLE. Os 20 geneticistas com doutorado na empresa trabalham para assegurar que os produtos da ABS continuem oferecendo beneficios que excedam as expectativas dos seus clientes. Que são as avaliações genômicas e de onde vêm? Que são as avaliações genômicas? As avaliações genéticas precisas exigem uma associação de dados diferentes para calcular a prova de um touro. Nas avaliações tradicionais são combinadas as contribuições de pedigree com as informações das filhas. As avaliações genéticas incorporam os mesmos princípios que as avaliações tradicionais e também exigem a associação de dados diferentes para calcular as provas. No caso das avaliações genômicas estes dados incluem informações genômicas (baseadas no DNA) e qualquer contribuição restante de pedigree, mais as informações das filhas. Como podemos determinar a contribuição genômica predita para os touros? Os cromossomos consistem de duas hélices de uma estrutura parecida com um fio, conhecida como DNA. As duas hélices individuais do DNA são mantidas juntas por meio de moléculas em pares de base da quais existem quatro tipos. Para os bovinos, seus 30 diferentes pares de cromossomos contém cerca de 3 bilhões de pares de bases de DNA. A tecnologia permitiu-nos obter DNA a partir de uma amostra de sangue, cabelo, tecido ou sêmen e a partir deste DNA determinar quais das quatro diferentes bases estão localizadas em cada um dos cerca de pares de bases. Este processo é conhecido como genotipagem. Gostaríamos de conhecer a seqüência de bases em cada um dos 3 bilhões de pares de bases, dado que as diferenças nas bases encontradas nesses locais podem influenciar as características do animal, mas determinar os 3 bilhões de pares de bases é demasiado caro atualmente, portanto, em vez disso analisamos este subconjunto de bases. Ao genotipar um grande número de touros que possuem provas altamente precisas e confiáveis, podemos começar a buscar as associações entre os genótipos e as provas destes touros. Estas associações entre as provas de progênie e os genótipos dos touros em cada um dos de pares de bases são utilizadas para definir o que contribui para a informação genômica dos touros. Quais características são preditas atualmente usando uma avaliação genômica? O USDA analisa 29 características: 5 características de produção (leite, gordura, proteína, % de gordura, % de proteína), 7 características de saúde (PL, SCS, DPR, SCE, DCE, SSB e DSB), 16 características de conformação (PTAT linear e mais 15 características) e Mérito Líquido. Além disso, a Associação de Gado Holandês dos Estados Unidos planeja usar os resultados da avaliação genômica para o cálculo do TPI chamado GTPI para touros e vacas cujos genótipos foram desenvolvidos. Como serão os resultados da avaliação genômica? Os resultados das avaliações genômicas serão como as PTAs tradicionais para rendimento, tipo e características de manejo e como as SCT tradicionais para 2

3 características lineares. As provas genômicas serão identificadas na Associação de Gado Holandês dos Estados Unidos usando o termo GTPI que significa TPI genômico. Por que as provas genômicas de vacas e touros mudam com o tempo? Os resultados da avaliação genômica em animais jovens e provados mudarão com o tempo a medida que se acrescentem nova informação. Cada uma das três partes da informação que se combinam para a avaliação genômica: 1) informação genômica, 2) qualquer contribuição restante de pedigree e 3) informação das filhas, mudará a medida que se acrescentem novas informações. Acrescentar novos touros provados com genótipo e sua informação respectiva de filhas tem um impacto na informação genômica de todos os touros que compartem alguns dos mesmos genotipos. Acrescentar novas filhas também influí nas provas de seus pais. Ambos fatores influirão nos componentes de pedigree. Finalmente, todas estas adições de novas informações terão un impacto nas avaliações genômicas ao longo do tempo. ABS Cornerstone Qual a precisão dos resultados da avaliação genômica de touros jovens? Quando combinado informação genômica, e qualquer contribuição restante do pedigree (proporciando uma media de pai destacado com avaliação genômica), as confiabilidades resultantes obtidas possuem uma média de 50% em todas as características previstas. Isto é mais confiável do que um PA tradicional, mas não tão alta como a confiabilidade resultante das provas de progênie (aproximadamente 90%). As filhas lactantes seguem sendo padrão de ouro para predição do mérito genético de touros e vacas. A informação genômica substituirá os testes de progênie? As filhas lactantes são as verdadeiras medidas da habilidade de transmissão genética de um touro. Além disso, a informação da prova de progênie determina as contribuições genômicas, de modo que os dados da prova de progênie são necessários para atualizar e melhorar a previsibilidade da informação genômica. Os dados das filhas são sempre mais confiáveis do que as estimativas de pedigree, mas os dados genômicos nos ajudarão a determinar com mais rapidamente em quais touros devem ser realizados provas de progênie por meio do programa Cornerstone da ABS. Tabela A Exemplo de diferênças em um grupo de irmãos diretos Touro Tipo de avaliação Leite Gordura Proteina PTAT UDC PL Faixa PA tradicional A ge-pa B ge-pa C ge-pa A ABS está fazendo genotipagem de todos os touros jovens? Sim, por vários meses, a ABS tem feito testes de touros jovens nas fazendas antes de chegar na ABS. A Tabela A é um exemplo rápido de uma faixa de três irmãos direto (A, B e C), cada um com seu PA destacado pelo genoma (ge-pa) e seu tradicional PA. 3

4 Neste caso, embora A tenha a PL maior (3,6) e B tenha mais alta para leite (1395), a escolha é C, pela combinação de várias características. Como ABS está usando a informação genômica na aquisição de touros? Existem muitos fatores que se combinam para criar uma grande touro: ele deve ser geneticamente único, deve estar em boas condições físicas, deve satisfazer qualidades específicas de saúde e deve produzir abundantes quantidades de sêmen fértil. Conforme mostrado no exemplo (ver Tabela A), quando temos de escolher entre três irmãos diretos, as avaliações genômicas podem nos dar pistas precoces sobre qual deles herdou as mais promissoras combinações de genes e é uma ferramenta a mais para ajudar a ABS a identificar os touros que serão submetidos as provas de progênie. Porque sabemos que a informação genômica por si só não pode predizer com precisão os touros individualmente, é preciso maximizar a nossa seleção usando todas as ferramentas disponíveis. Outras ferramentas incluem avaliações genéticas tradicionais, análise de pedigree, as inspeções de vacas e, o mais importante, bom senso na escolha. Benefícios do Genomics Fornece informações adicionais antecipadas sobre o mérito genético previsto de touros jovens. Fornece informações adicionais antecipadas para características como vida produtiva quando se requer mais tempo para re-coletar dados das filhas. Fornece um método relativamente preciso e de um custo razoavelmente baixo para validar a ascendência, incluindo o pai e a mãe se eles também têm genótipos avaliados.. Permite-nos analisar diretamente o DNA e avaliar com mais precisão os níveis de consangüinidade e relações genéticas. Com investigação adicional da ABS, esperamos que no futuro a genômica possa ser utilizada para melhorar as decisões de acasalamento no GMS A ABS terá menos touros testados por ano? Os programa de provas de progênie Cornerstone da ABS tem crescente nos últimos anos para atender à nossa demanda crescente no mercado mundial. Nosso objetivo é identificar de maneira precisa e comercizalizar a genética de maior qualidade na indústria. Esperamos que as avaliações genéticas melhorem nossos índices de acerto. No entanto, seguiremos realizando provas de progênie embora tenhamos mais touros provados para oferecer e de maior qualidade. Finalmente, o programa de provas de progênie Cornerstone da ABS será necessário para identificar as novas e únicas combinações de genes que levam à próxima geração de touros elite da ABS como DIE-HARD, BOLIVAR e SHOTTLE. Como serão selecionados os touros de genética Primetime? Todos os touros Primetime foram cuidadosamente selecionados usando todas as 4

5 ferramentas disponíveis, que são importantes para os produtores de leite. Cada um destes touros selecionados tem um PA reforçado pelo genoma para garantir que você tem toda a informação genética disponível. Complementaremos a Ge-PA requerendo dados sobre famílias lideres de vacas, dados confiáveis de facilidade de parto e dados publicados de fertilidade de sêmen. Finalmente, apenas são considerados os filhos de touros de segunda geração altamente confiáveis. Os touros Primetime de 2009 são filhos de SHOTTLE e BOLIVAR. Touros provados As classificações de touros são as mesmas para avaliações tradicionais e avaliações genômicas? Haverá uma reclassificação a medida que se acrescentem novas informações ao valor reprodutivo. Em geral, os touros de primeira produção de sêmen terão uma classificação similar. No entanto, a informação e confiabilidade acrescentadas das avaliações genômicas significam que alguns touros avançarão e outros retrocederão. Os Touros Diamantes de segunda geração da ABS são os touros provados com maior precisão da indústria e, portanto, possuem as provas mais estáveis. Como vou saber se um touro tem uma prova genômica? A Associação de Gado Holandês dos Estados Unidos planeja usar os resultados da avaliação genômica para o cálculo do TPI genômico chamado GTIP para touros e vacas cujos genótipos estão disponíveis. As empresas de I.A. da Holanda e Nova Zelândia também calculam provas genômicas e podem usar um nome diferente para a prova. Todos os touros comercializados ativamente no Dairy Profit Power da ABS de janeiro de 2009 terão uma avaliação genômica a menos que se indique o contrário. É política da ABS testar e publicar provas genômicas de todos os touros provados salvo indicação em contrário. Como serão conduzidos os touros e as provas internacionais? Os resultados da avaliação genômica do USDA só se aplica ao seu teste nos Estados Unidos. Os dados de PTA que são enviados para publicação internacional no Interbull conterão somente os dados tradicionais de PTA. Não existe nenhum mecanismo atualmente no Interbull para conduzir as avaliações genômicas publicadas pelo USDA. Da mesma forma, o Interbull não tem procedimentos para a manipulação das avaliações genômicas que são calculados nas empresas de I.A. nos Países Baixos e Nova Zelândia. Conseqüentemente, os touros internacionais com provas MACE e sem prova genômica nos Estados Unidos que são comercializados nos Estados Unidos utilizarão apenas seus PTA tradicionais. Para mais informações sobre genômica visite: e 5