Ação Gênica e Melhoria Genética em Animais

AÇÃO GÊNICA Profa MSc Alana Nunes Mendonça Zootecnista Mestre em Nutrição Animal 2023 GENÓTIPO Conjunto dos genes do animal Melhoramento Genético Avaliar ação conjunta dos genes sobre o fenótipo do animal Os efeitos dos genes para formar fenótipos dependem de sua ação e de sua interação Quantitativa envolve características de importância econômica Efeito médio dos genes em relação ao fenótipo Ação gênica aditiva e não aditiva Interações entre alelos Interações entre não alelos AÇÃO GÊNICA Interação entre alelos 1 Codominância ou Aditividade Ação Gênica Aditiva Ausência de Dominância 2 Dominância Ação Gênica Não Aditiva 21 Completa 22 Parcial 3 Sobredominância Ação em que cada gene que constitui o genótipo provoca um efeito no valor fenotípico do animal Independentemente de outros genes presentes Não há dominância entre os alelos Ação gênica aditiva Ausência de dominância AÇÃO GÊNICA ADITIVA Característica determinada por um par de alelos A e a AA Aa15 aa 20 kg m15 kg 10 kg Média serve para indicar os desvios do heterozigoto em relação aos homozigotos Média dos homozigotos 20102 15 kg Desvios de 5 kg efeito aditivo do gene AÇÃO GÊNICA ADITIVA AA Aa 15 kg aa 20 kg m15 kg 10 kg a5 kg a5 kg Desvios valor do genótipo valor da média a AAm 2015 5 kg a aam 1015 5 kg d Aam 1515 0 Valor do heterozigoto média dos homozigotos Desvio do heterozigoto em relação à média d 0 Característica de Ação Gênica Aditiva AÇÃO GÊNICA ADITIVA Característica determinada por um par de alelos A e a AA Aa aa 20 kg m15 kg 10 kg Desvios de 5 kg Cada alelo A acrescenta 5 kg Efeito aditivo do alelo Importância herdável a5 kg a5 kg AÇÃO GÊNICA ADITIVA Diferença entre AA e Aa é a mesma que entre Aa e aa Diferença é igual a α Efeito médio de substituição do gene Efeito Aditivo do Alelo 10 15 20 Genótipos aa Aa AA α 10 15 20 Genótipos aa Aa AA α Produção de leite A e a Genótipo Valor Genotípico AA 4000 kg Aa 3000 kg aa 2000 kg AA Aa aa 4000 kg 2000 kg m 3000 kg a1000 kg a1000 kg Valor aditivo do alelo A a1000 kg AÇÃO GÊNICA ADITIVA Efeito Médio de Substituição do alelo 2000 3000 4000 Genótipos aa Aa AA α1000 Genótipo Valor Genotípico AA 4000 kg Aa 3000 kg aa 2000 kg Genótipos aa Aa AA α1000 2000 3000 4000 Produção de leite A1 A2 B1 B2 2 pares genes Gene Valor A1 2000 kg A2 1000 kg B1 1000 kg B2 500 kg Genótipos Valor Genotípico A1A1B1B1 6000 kg A1A1B1B2 5500 kg A1A1B2B2 5000 kg A1A2B1B1 5000 kg A1A2B1B2 A1A2B2B2 A2A2B1B1 A2A2B1B2 A2A2B2B2 Produção de leite A1 A2 B1 B2 Gene Valor Genotípico A1 2000 kg A2 1000 kg B1 1000 kg B2 500 kg Genótipos Valor Genotípico A1A1B1B1 6000 kg A1A2B1B1 5000 kg A2A2B1B1 4000 kg A1A1B1B2 5500 kg A1A2B1B2 4500 kg A2A2B1B2 3500 kg A1A1B2B2 5000 kg A1A2B2B2 4000 kg A2A2B2B2 3000 kg CARACTERÍSTICO DE AÇÃO GÊNICA ADITIVA HETEROZMÉD HOMO Quando ocorre Quando o heterozigoto apresenta o valor genotípico igual à média dos homozigotos Quando d0 dheterozmédia Importância da Ação Gênica Aditiva para o MGA Soma dos efeitos independentes de cada gene constituem o fenótipovalor genético do animal Passa de geração para geração herdável AA Aa15 kg aa 20 kg m15 kg 10 kg AÇÃO GÊNICA ADITIVA AA Ponto médio m3000 kg aa 4000 kg 3000 kg 2000 kg Aa a AAmédia 40003000 1000 a aamédia 20003000 1000 d Aamédia 30003000 0 Aa 3000 kg Ponto médio m d0 Sem dominância Ação aditiva a1000 a1000 d 0 AÇÃO ADITIVA Os dois alelos no heterozigoto expressamse integralmente ativos Ambos os alelos afetam em maior ou menor grau o fenótipo AÇÃO GÊNICA ADITIVA Codominância ou Ausência de Dominância Genótipo Fenótipo R1R1 Vermelho R1R2 Ruão Vermelho Branco R2R2 Branca Cor da pelagem do gado Shorthorn Fenótipo do heterozigoto apresentarse como a mistura dos fenótipos dos homozigotos Espessura do toucinho da região lombar em suínos Alelos B e F cada um aumenta 5mm na espessura do toucinho Genótipo recessivo bbff 20mm de espessura do toucinho Melhoramento animal Facilidade de controle sobre este tipo de herança AÇÃO GÊNICA ADITIVA Codominância ou Ausência de Dominância Ação gênica resultante da interação entre alelos Ação gênica não aditiva ou Combinação Gênica Dominância Epistasia AÇÃO GÊNICA NÃOADITIVA É a interação entre alelos do mesmo locus O efeito da dominância expressase no genótipo heterozigoto Valor da expressão depende do grau de dominância entre os alelos Dominância Completa Dominância Incompleta ou Parcial Sobredominância DOMINÂNCIA O heterozigoto e um dos homozigotos dominante apresentam o mesmo valor fenotípico da ou da Não é possível identificar o genótipo por meio do fenótipo de indivíduos Indivíduos homozigotos e o heterozigotos apresentam a mesma expressão para o fenótipo DOMINÂNCIA COMPLETA Cor da pelagem em coelhos C aguti c albino Dominante C Cor da pelagem do gado Aberdeen Angus O efeito de um dos alelos se manifesta fenotipicamente independentemente da natureza do outro Dominante B DOMINÂNCIA COMPLETA Genótipo Fenótipo BB Preto Bb Preto bb Vermelho Chifre em bovinos Mocho ou Com chifre DOMINÂNCIA COMPLETA Genótipo Fenótipo MM Mocho Mm Mocho mm Chifre Produção de leite Dominância completa de A Heterozigoto produz o mesmo que AA da Genótipo Valor Genotípico AA 4000 kg Aa 4000 kg aa 2000 kg DOMINÂNCIA COMPLETA Produção de leite Dominância completa de A Heterozigoto produz o mesmo que AA Genótipo Valor Genotípico AA 4000 kg Aa 4000 kg aa 2000 kg AA e Aa Ponto médio aa 4000 kg m3000 kg 2000 kg DOMINÂNCIA COMPLETA Produção de leite Dominância completa de a Heterozigoto produz o mesmo que aa Genótipo Valor Genotípico AA 4000 kg Aa 2000 kg aa 2000 kg AA Ponto médio aa e Aa 4000 kg m3000 kg 2000 kg DOMINÂNCIA COMPLETA AA Ponto médio aa 4000 kg m3000 kg 2000 kg Aa4000 d Aamédia 40003000 1000 Aa 4000 kg AA Dominância completa de A a1000 a1000 d a 1000 DOMINÂNCIA COMPLETA Aa 2000 kg d Aamédia 20003000 1000 Aa2000 kg aa Dominância completa de a a1000 a1000 d a 1000 DOMINÂNCIA COMPLETA AA Ponto médio aa 4000 kg m3000 kg 2000 kg O heterozigoto e um dos homozigotos Mesmo valor fenotípico da A ou da a Homozigoto com mesmo valor que o heterozigoto Gene dominante DOMINÂNCIA COMPLETA Dominância parcial intermediária ou incompleta Nos heterozigotos o alelo dominante se expressa com menor intensidade e o alelo recessivo fica inativo O valor fenotípico do heterozigoto apresentase entre os valores dos dois homozigotos Nenhum alelo é completamente dominante Fenótipo intermediário no heterozigoto Mas fora do ponto médio DOMINÂNCIA PARCIAL Flor Maravilha Mirabilis jalapa Homozigoto V1V1 Vermelha Heterozigoto V1V2 Rosa Homozigoto V2V2 Branca DOMINÂNCIA PARCIAL Apenas uma cópia do alelo para a cor vermelha V¹ no heterozigoto não é capaz de produzir a mesma intensidade de coloração observada nos indivíduos homozigotos com duas cópias deste mesmo alelo V¹V¹ Pelo do PorcodaÍndia DOMINÂNCIA PARCIAL Produção de leite Genótipo Valor Genotípico AA 4000 kg Aa 2000 Kg 4000 3000 kg aa 2000 kg Dominância parcial de A MédiaAaAA Dominância parcial de a aa AaMédia Ponto médio m3000 kg DOMINÂNCIA PARCIAL Produção de leite Genótipo Valor Genotípico AA 4000 kg Aa 3400 kg aa 2000 kg AA Ponto médio aa 4000 kg m3000 kg 2000 kg Aa 3400 kg Dominância parcial de A Aa entre AA e Média Dominância parcial de A MédiaAaAA DOMINÂNCIA PARCIAL Dominância parcial de A AA Ponto médio aa 4000 kg m3000 kg 2000 kg Aa 3400 kg Dominância parcial de A a 1000 a 1000 d Aamédia 34003000 400 kg a a d 0da DOMINÂNCIA PARCIAL Dominância parcial de a AA Ponto médio aa 4000 kg m3000 kg 2000 kg Aa 2400 kg Dominância parcial de a d Aamédia 24003000 600 kg a1000 a1000 d Dominância parcial de a aaAaMédia ad0 DOMINÂNCIA PARCIAL AA Ponto médio aa 4000 kg m3000 kg 2000 kg a1000 AaAA ou d a Aaaa ou d a Fenótipo do heterozigoto é superior a um dos homozigotos a1000 SOBREDOMINÂNCIA Aa Aa AA Ponto médio aa 4000 kg m3000 kg 2000 kg Aa a1000 a1000 Sobredominância de A AaAA 50004000 Aa 5000 kg e AA 4000 kg d a d 50003000 2000 kg 5000 kg d AaAA ou d a SOBREDOMINÂNCIA de A AA Ponto médio aa 4000 kg m3000 kg 2000 kg Aa a1000 a1000 1400 kg d SOBREDOMINÂNCIA de a Aaaa ou d a Sobredominância de a Aaaa 14002000 Aa1400 kg e aa 2000 kg d a d 14003000 1600 kg Interação entre não alelos 1 Epistasia Dominante Recessiva 2 Pleiotropia 3 Alelos múltiplos INTERAÇÃO GÊNICA É a interação entre alelos de diferentes locus com um loco alterando a expressão de outro Os locos envolvidos podem estar no mesmo cromossoma ou não Características qualitativas e quantitativas Gene Epistáticos Gene que inibe a expressão de outro gene Hipostáticos Gene cuja expressão é inibida pelo gene epistático EPISTASIA O gene epistático atua em dose simples e já é capaz de causar a inibição de outro gene Cor da pelagem em galinhas Alelo C penas coloridas Alelo c penas brancas Alelo I penas brancas I é epistático sobre o gene C Inibe o C Alelo i penas brancas EPISTASIA DOMINANTE Crista em Aves rree Crista simples Ree Crista rosa rrE Crista ervilha RE Crista Noz rree EPISTASIA DOMINANTE B e b Preto e castanho controlados por 2 alelos B é o dominante Genótipo Fenótipo BB Preto Bb Preto bb Castanho Genótipo Fenótipo Loco B Fenótipo Locus A e B Epistasia aaBB Preto Preto aaBb Preto Preto aabb Castanho Castanho AB Preto Baio Abb Castanho Alazão Locus A epistático Preto Baio Castanho Alazão Cor da pelagem em equinos O gene epistático deve aparecer em dose dupla para inibir o outro gene Cor da pelagem de cães da raça Labrador B pelagem preta Focinho preto b pelagem marrom ou chocolate ee amarela Epistático sobre os alelos B e b Dudley bbee é o Labrador amarelo com as mucosas narinas e coxins rosados problema de pigmentação EPISTASIA RECESSIVA Característica Quantitativa Genótipo Valor Genotípico aaBBCC 6 aabbcc 5 Substituição de a por A Genótipo Valor Genotípico Valor de A AaBBCC 10 4 Aabbcc 3 2 Mesma substituição Valores genotípicos diferentes Interação com genes não alélicos epistasia Um único par de genes condiciona várias características simultaneamente Porcentagem de gordura e quantidade de leite produzido em bovinos leiteiros Correlação genética negativa Eficiência de crescimento e Taxa de ganho de peso Correlação genética positiva PLEIOTROPIA Polialelia Três ou mais alelos pertencentes a um mesmo gene que condicionam uma só característica Ocorre em uma população e não em um indivíduo Alelos surgem por mutações ALELOS MÚLTIPLOS Cor da pelagem em coelhos 4 alelos C selvagem aguti Em freq na população Cor normal cch chinchila Defeito parcial de pigmentação ch himalaia Extremidades escuras c ou ca albino Não produz proteína de cor ALELOS MÚLTIPLOS Sistema ABO Grupos sanguíneos 3 alelos 6 genótipos 4 Fenótipos Codominância Alelos expressamse em heterozigose Produzem fenótipos diferentes ALELOS MÚLTIPLOS A1A1 Ponto médio A2A2 Sobredominância de A Ausência de dominância Ação Aditiva Sobredominância de a Dominância parcial de A Dominância parcial de a Dominância completa de a Dominância completa de A AÇÃO GÊNICA As setas indicam o local do heterozigoto Aa