29/05/2021
COMO CRIAR PERROS QUE SEAN MEJORES QUE SUS PADRES: LA GENÉTICA DE LOS RASGOS CONTINUOS
La genética cuantitativa de los rasgos continuos
A través de una serie de ingeniosos experimentos, Mendel abrió la caja negra que contenía el secreto del gen, que concluyó que era responsable de la herencia de rasgos en plantas y animales. Sabiendo esto, los criadores podrían hacer algunos experimentos de reproducción simples para revelar si los genes de rasgos particulares eran dominantes o recesivos, lo que les permitió diseñar criaderos que produjeran rasgos predecibles.
Si bien esto eliminó parte del misterio de la reproducción de muchos rasgos, la predicción de otros rasgos siguió siendo difícil de alcanzar, y los criadores se dieron cuenta de que, en algunos casos, la genética de un rasgo debe ser más compleja. El problema, por supuesto, fue que algunos rasgos están determinados por muchos genes. ¿Cómo podrían los criadores realizar una cría selectiva en estos llamados rasgos poligénicos para producir rasgos particulares de manera confiable?
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El rompecabezas fue finalmente resuelto por un genetista universitario llamado Jay Lush. En la década de 1930, Lush se dio cuenta de que, para muchos rasgos, podía haber mucha variación de un individuo a otro en un rasgo. Es decir, algunos rasgos no eran "binarios".
Por ejemplo, podría haber un rango de tamaño en una población de vacas de pequeñas a grandes y todo lo que se encuentre en el medio, y no solo dos tamaños (binarios) de grandes y pequeños. Se dio cuenta de que este era el caso de muchos rasgos y comenzó a pensar en cómo la genética podría explicar esto. Lo que Lush había encontrado fue la clave para la cría selectiva de rasgos que pueden variar continuamente: variación genética.
Lo describió en su innovador libro, Planes de cría de animales.
"La variación (las diferencias entre individuos) es la materia prima con la que trabaja el criador. No es necesario que los animales varíen lo suficiente como para que el criador pueda al principio encontrar algunos perfectos para seleccionar, pero deben variar lo suficiente como para que algunos de estarán más cerca de su ideal que otros ... Los efectos de una combinación de genes en el individuo equivalen a la suma de los efectos promedio de esos genes ". (Lozano 1937)
Aquí, Lush está haciendo las dos observaciones que transformaron la cría de animales a mediados del siglo XX: 1) que la variación genética proporciona la materia prima para la selección, y 2) que parte de esta variación era "aditiva" . Dicho de otra manera, se pueden agregar los efectos de múltiples genes que actúan sobre el mismo rasgo. Un perro grande criado con otro perro grande podría producir crías más grandes que cualquiera de los padres.
A esto se refiere cuando dice que no es necesario que un criador encuentre los rasgos exactos deseados en un animal reproductor potencial, porque la variación genética se puede utilizar para crear una nueva mezcla de genes que producirá un rasgo que no está presente en la población actual.
La observación de Lush lanzó un nuevo campo de la genética, llamado "genética cuantitativa", que se basó en las matemáticas y la estadística y se aplicó específicamente a los rasgos que varían continuamente. Los avances en nuestra comprensión de la genética cuantitativa revolucionaron posteriormente la cría de animales y fueron la base de las espectaculares mejoras en la producción que se convirtió en el sistema moderno de cría comercial de ganado y otros animales.
Uno de los mejores ejemplos de las ganancias que se podrían lograr al comprender la base de la variación genética aditiva es la producción de leche en el ganado. A principios de la década de 1900, la producción media de leche era de unos 2.000 kg por año. No había vacas en ningún lugar que pudieran producir 8.000 kg de leche por año. Sin embargo, con la aplicación de la selección basada en la genética cuantitativa en la década de 1940, la producción de leche se disparó y en 2000 alcanzó un promedio de más de 8.000 kg de leche por año, un aumento de cuatro veces en la producción de leche durante un período de unos 50 años. Las ganancias en la producción se hicieron de forma incremental, un poco más en cada generación, y la base del progreso fue encontrar combinaciones ventajosas de genes que, sumados, empujarían un rasgo en la dirección deseada. Los criadores utilizaron la variación genética en la población animal para crear nuevas combinaciones de genes en la siguiente generación, luego seleccionaron de entre esos animales los que mejoraron el rasgo sobre sus padres.
Había una cosa fundamental que era absolutamente necesaria para que esto funcionara: era necesario que hubiera variación genética en la población. Criadores tenían que proteger la variación genética en su pie de cría, ya que sin ella nuevas combinaciones de genes no serían posibles y no habría nada que seleccionar.
La comprensión de que la cría selectiva podía producir animales superiores a ambos padres revolucionó la cría de animales. El uso de variación genética aditiva para producir animales con rasgos que no estaban presentes en el plantel reproductor original se convirtió en el proceso fundamental de la cría selectiva en animales domésticos.
Variación continua en perros
Por supuesto, los perros proporcionan muchos ejemplos de rasgos que han sido moldeados por la cría selectiva que aprovecha la variación genética aditiva.
El tamaño del cuerpo es obvio. Los investigadores han identificado múltiples genes que pueden estar asociados con la variación en el tamaño corporal de los perros. Algunos de estos tienen un gran efecto y representan una fracción significativa de la variación de tamaño. Pero todavía hay mucha variación que aún no se tiene en cuenta genéticamente, y puede haber docenas o incluso cientos de otros genes que tienen efectos mínimos individualmente pero que explican colectivamente las diferencias entre los individuos.
Veamos otro ejemplo.
La gente probablemente comenzó a competir con perros hace miles de años, y es justo sospechar que durante este tiempo ha habido una selección para mejorar la velocidad. ccch.
Estos son datos de 1.000 perros de carreras en Irlanda a una distancia de 480 metros (Taubert y Agena). La mayoría de los perros cubren la distancia en 29-30 segundos. Pero también hay mucha variación entre los individuos, desde el más lento que tardó unos 32,5 segundos hasta el más rápido en unos 28 segundos.
Puede haber muchas razones para esta variación, incluida la motivación, el estado de la pista en el día y otros factores ambientales. Pero al menos parte de esta variación podría atribuirse a la genética.
¿Cómo podrían los criadores utilizar la selección para criar perros más rápidos?
Una opción sería criar solo lo mejor con lo mejor. Identifica al padre y la perra con los tiempos de carrera más rápidos y críalos juntos. ¿Alguna de las crías será más rápida que cualquiera de los padres? Quizás. ¿Algunos podrían ser más lentos? Quizás. Entonces, ¿qué hacemos desde aquí?
Podríamos aparear al macho más rápido de la camada con la hembra más rápida, y nuevamente seleccionar al más rápido de su progenie.
Podríamos terminar con perros más rápido que los dos primeros padres, pero a lo largo de las generaciones de endogamia y selección fuerte (cría solo "de mejor a mejor"), el progreso comenzará a estabilizarse. Habremos eliminado gran parte de la diversidad genética original en los perros de la primera generación. De hecho, los cachorros de cada camada compartirán una fracción cada vez mayor de los mismos genes en cada generación. No vamos a conseguir perros cada vez más rápidos para siempre. ¿Por qué? Aparte de los efectos deletéreos de la endogamia, hemos descartado la variación genética necesaria para producir una mejora en un rasgo continuo mediante la explotación de la variación genética aditiva. Nos hemos metido en un callejón sin salida.ccch.
Entonces, ¿cómo se pueden producir perros más rápidos a partir de la cría selectiva y no encontrarse con este problema de un callejón sin salida genético?
Redefina lo que quiere decir con "mejor". Definitivamente queremos seleccionar los mejores animales para criar, pero debemos pensar en ello en términos de la genética de la población. Para mejorar un rasgo poligénico, necesitamos una variación genética para seleccionar. En lugar de seleccionar un solo mejor perro, podemos seleccionar una subpoblación de perros que sean más rápidos que el promedio. Luego usaremos la variación genética en esos perros, y la herencia aleatoria de esa variación en la descendencia, para impulsar el rendimiento en las carreras hacia una mayor velocidad.
¿Podemos seguir produciendo perros cada vez más rápidos para siempre? Probablemente no. Si no nos quedamos sin variación genética, en algún momento nos encontraremos con los límites del diseño y la fisiología. Pero definitivamente podemos usar la cría selectiva de esta manera para mejorar la mayoría de los rasgos que son poligénicos en los perros.
Así que piensa en esto. ¿Qué rasgos te esfuerzas por conseguir que sean poligénicos? Talla. Temperamento. Capacidad de trabajo. Calidad del pelaje. Longitud de la oreja. Longitud del hocico. Angulación del hombro. Inteligencia. La lista es larga.
Tenga en cuenta que hay otro problema aquí que se aborda de esta manera. Es probable que el fenotipo de los rasgos poligénicos sea un reflejo no solo de la genética, sino también de una lista de factores no genéticos, algunos de los cuales pueden ser conocidos pero la mayoría no. Cuando selecciona solo el "mejor" individuo para criar, está seleccionando la combinación de genes y medio ambienteque produjo lo que percibes como mejor. Pero realmente solo desea seleccionar en función de los genes, porque solo esa parte de un rasgo se puede heredar. Tal vez el cuarto "mejor" perro tenga genes geniales para el rasgo que desea, pero fue criado en una situación menos que ideal. Los genes de ese perro se perderán si solo selecciona el mejor animal. Al criar una subpoblación de los perros de mejor rendimiento, preserva la variación genética que necesita para la selección y también reduce la influencia de factores no genéticos en su elección.
Sin duda, ha notado que este método de cría, donde lo "mejor" se define como una subpoblación de individuos en lugar de un solo perro, no es la forma en que los criadores de perros suelen criar. Por lo general, elegimos criar solo al perro que percibimos como el "mejor", ignorando los posibles efectos del entorno en nuestra evaluación de los otros perros aparentemente inferiores. Al hacer esto, reducimos el acervo genético y aumentamos la endogamia en cada generación, lo cual limitará nuestra capacidad para continuar mejorando los rasgos. Esto se aplica tanto a la salud como a los rasgos físicos y de comportamiento. No podemos "rodear" los problemas de salud si la variación genética necesaria ya no existe en la población de animales reproductores.
¿Podemos criar mejores perros aprovechando la variación genética aditiva? Sí, cambiando la forma en que definimos "mejor" durante la selección. La mejora que podemos lograr puede ser significativa: en la salud, en los rasgos físicos importantes, en el temperamento y muchos otros rasgos que nos importan.
Criemos perros mejores y más sanos. Aprender acerca de la genética cuantitativa de los rasgos continuos y cómo se puede utilizar este conocimiento para su ventaja en su programa de cría.
Por Carol Beuchat PhD
https://www.instituteofcaninebiology.org
HISPA-NICA.
