A era da genômica gerou à indústria leiteira uma riqueza de informações sobre como um animal pode transmitir seus genes favoráveis ou desfavoráveis para a próxima geração. A genômica nos permite prever o potencial de lucratividade dos animais, bem como identificar genes que não queremos que sejam propagados no rebanho. Ao compreender como as avaliações genômicas funcionam e como você pode usar os dados genômicos para tomar decisões de criação lucrativas e sustentáveis na sua fazenda, torna-se possível explorar ao máximo o poder dos dados genômicos.
Como obtemos dados a partir do DNA?
Você deve ter feito aulas de biologia e em algum momento te ensinaram um pouco sobre DNA, que é o portador da informação genética de todos os seres vivos. Cromossomos são as estruturas que organizam o DNA dentro das células. Os cromossomos são compostos por nucleotídeos incluindo Adenina, Timina, Guanina e Citosina, os quais são abreviados como A, T, G e C respectivamente. Na estrutura do DNA, os A’s estão sempre ligados aos T’s e os G’s estão sempre ligados aos C’s como mostra a Figura 1.
Figura 1
Se desenrolarmos o DNA de uma vaca, podemos ver sequências similares às que são vistas na Figura 2. O genoma bovino tem cerca de 2,7 bilhões de nucleotídeos. Como você pode perceber, a maior parte da sequência para as duas vacas é a mesma, começando com “G, C, A”. Isso se deve ao fato de 99% do genoma ser idêntico entre dois indivíduos ou duas vacas. Quando falamos sobre testes genômicos em animais, nós frequentemente falamos em SNPs e quantos SNPs são identificados em um teste específico. Mas afinal, o que são SNPs? SNP (Polimorfismo de Nucleotídeo Único), é uma diferença na composição de nucleotídeos de um indivíduo em um local específico.
Os SNPs nos mostram a diferença na composição genética da vaca. Neste exemplo, a vaca rosa tem um A no local destacado, enquanto a vaca azul tem um G. Se nós medirmos os fenótipos dessas duas vacas, ou seu desempenho como a quantidade de leite que elas produzem, podemos identificar o efeito do SNP ou a diferença na sequência de DNA que é responsável pela diferença de desempenho. Quando testamos geneticamente os indivíduos, selecionamos estrategicamente 6.000 a 100.000 SNPs que são mais informativos para a raça que estamos investigando.
Figura 2
Como obtemos dados genômicos?
Para testar geneticamente um animal, primeiro é necessário coletar uma amostra de tecido. O DNA pode ser encontrado em todos os tecidos de um animal, mas a amostra da orelha é a mais fácil de coletar e armazenar em um tubo TSU que pode ser facilmente utilizado em nossos laboratórios. O DNA é extraído da amostra de tecido através de uma série de processos que removem outros materiais encontrados na amostra. A variação genética a nível de DNA é medida usando um processo chamado de genotipagem. Como mencionado anteriormente, nós temos que ter DNA ou genótipos de um grupo de animais juntamente com seus dados de desempenho para poder determinar as diferenças na sequência de DNA entre indivíduos e o que essas diferenças vão produzir em termos de performance. Isto é o que nós chamamos de população de referência. Após extrair o DNA de uma amostra de tecido, comparamos o DNA do indivíduo com a nossa população de referência para que possamos prever as características econômicas que são importantes para lucratividade, como produção, tipo, saúde e características reprodutivas, bem como EcoFeed®.
Como você pode obter progresso genético com os testes genômicos?
No passado, as médias dos pais eram usadas para prever o potencial da progênie para características como Mérito Líquido em Dólares (NM$) e TPI. Essa abordagem tem baixa precisão para identificar animais superiores em um rebanho porque tem apenas 30 a 40% de confiabilidade e depende da exatidão de manutenção de registros na fazenda. Por outro lado, previsões genômicas para características como NM$ e TPI possuem confiabilidade de cerca de 70% ou mais. Além disso, muitas fazendas iniciam os testes genômicos e descobrem que possuem uma taxa de identificação incorreta dos pais em mais de 20%. Isso aumenta a probabilidade de tomar decisões de reprodução erradas, por exemplo, reproduzir uma fêmea que você acredita ter ótima genética para sêmen sexado quando ela deveria ser cruzada com sêmen de corte. A genômica também influencia no intervalo de gerações. O intervalo de gerações é a idade média dos pais quando as progênies nascem. Intervalos de gerações curtos vão acelerar o ganho genético em um rebanho. Se as melhores fêmeas podem ser selecionadas para fazer reposições antes da idade reprodutiva, o intervalo de gerações das vacas pode ser reduzido.
Como você pode visualizar o potencial genético do seu rebanho com dados genômicos?
O teste genômico Vision+™ fornece aos produtores de leite informações valiosas de produção, conformação e saúde, junto com o resultado para EcoFeed®, que permite classificar suas fêmeas baseando-se no mérito genético. Se você testa geneticamente seu rebanho, a classificação dos animais baseada em mérito genético será similar à curva em formato de sino na Figura 3, com suas fêmeas de maior mérito ao lado direito e suas fêmeas com menor mérito ao lado esquerdo. Isso permite que você identifique suas melhores fêmeas para usá-las para reposição, inseminando-as com sêmen sexado-fêmea Ultraplus™. Você também pode tomar outras decisões de cruzamento importantes, utilizando em seus animais de menor valor genético a estratégia Beef On Dairy, otimizando a lucratividade com bezerros machos cruzados.
Figura 3
Os clientes que utilizam os testes genômicos Vision+™ podem interpretar seus dados genômicos pelo programa STrategy™ da STgenetics® Brasil, o qual aplica os benefícios da Abordagem Integrada para promover lucratividade e sustentabilidade. Dentro do STrategy™, você pode visualizar todos os dados genômicos gerados para cada animal em um formato de grade, o qual permite que você identifique os itens e características que são mais importantes para os seus objetivos de criação. Nos gráficos de progresso genético, você pode ver seu progresso no decorrer do tempo para mais de 40 características diferentes.
Na Figura 4, você pode ver o progresso genético para NM$ de um dos nossos clientes. Do lado esquerdo, você pode ver o valor de NM$, e abaixo, você pode ver o ano de nascimento das fêmeas do rebanho. As barras azuis representam a média de NM$ das fêmeas nascidas em cada ano. Esse rebanho em particular começou a testar geneticamente todas as suas bezerras a partir de 2018. Você pode perceber que eles fizeram um progresso consistente, gerando um aumento médio de mais de 370 no NM$ em 5 anos. Isso foi possível através da seleção de fêmeas para reposição com base nos dados genômicos, associada ao cruzamento com touros de alto NM$, selecionados através da ferramenta de acasalamento genômico Chromosomal Mating®.
Figura 4
Por que a confiabilidade é diferente para diferentes características?
Se você recebeu uma avaliação genômica para uma fêmea do seu rebanho, você deve ter percebido que a confiabilidade para cada característica é ligeiramente diferente. A razão para essa diferença é que a confiabilidade é impactada pela herdabilidade da característica, pelo número total de registros na raça para tal característica e pelo número de registros da característica dos progenitores do animal que está sendo avaliado. Todos esses pontos fazem parte da “população de referência” para a característica, ou a soma total de todos os dados associados com essa característica. De forma simplificada, quanto maior a população de referência, maior a herdabilidade e a confiabilidade de uma característica.
Para características que possuem alta confiabilidade, você pode tomar decisões de seleção com maior confiança. Características mais recentes, que tem menor confiabilidade, podem dar alguma indicação do potencial genético, mas existe uma chance maior de que o valor da característica flutue, porque não se tem muita certeza do potencial do animal para tal característica.
Por que é importante rastrear por haplótipos e marcadores no seu rebanho?
Os testes genômicos podem incluir informações importantes sobre marcadores e haplótipos, os quais podem ajudar os produtores de leite a propagar os marcadores que eles desejam em seu rebanho e evitar a propagação de haplótipos indesejáveis, os quais podem diminuir a fertilidade e, portanto, a lucratividade, por exemplo. Na Figura 5, você pode ver os Gráficos de Marcadores de Frequência que estão disponíveis na plataforma STrategy™ que ajudam a visualizar a frequência das diferentes variantes dos marcadores de leite. Nestes gráficos, é possível observar que cada uma das barras representa o número de fêmeas que carregam cada variante por ano de nascimento. Os gráficos indicam que este rebanho tem tido sucesso na propagação maior da variante A2A2 para Beta-Caseína A2 e das variantes AB e BB para Kappa-Caseína. Para mais informações sobre haplótipos e marcadores, visite: https://stgen.com.br/article/article.aspx?code=5939&language=portugues-brasil&category=2
Figura 5
Os testes genômicos revolucionaram a indústria do leite dando o poder de produzir animais melhores e de maneira mais eficiente. Seu rebanho possui um potencial genético! Você tem a capacidade de identificar as melhores características genéticas em seu rebanho e tomar as melhores decisões de manejo para criar a próxima geração utilizando dados genômicos.