Zootecnica e miglioramento genetico

RELAZIONE ADDITTIVA: "La frazione dei geni di un individuo che ci si aspetta di trovare identici nell'altro"

"La probabilità che un gene del primo animale sia presente identico nel secondo animale! -> Parentale genetica additiva: ad esempio trovare dei geni comuni in 2 MEZZI fratelli significa: - estrarre a sorte un gene da un locus dai 2 animali -> 25% di parentela tra mezzi fratelli - ottenere un valore additivo Calcolare la parentela degli animali: CONSANGUINEITÀ: -> - Wright (1921-1922) correlazione fra i gameti prodotti da un individuo - Malecot (1948) -> probabilità che in un locus l'individuo abbia due alleli identici per copia (ereditati da un antenato comune ai due genitori) _distanza dall'antenato comune _contributo dei diversi antenati e/o vie _consanguineità degli antenati comuni 'A' trasmette lo stesso gene a B e C 1 trasmette lo stesso gene a 2 e 3 Schema a dx: valutare la consanguineità del"

soggetto 8 (che ha genitori 6 e 7 con antenato comune 1).8 in questo caso è consanguineo perché ha ereditato l'allele rosso sia da 7 padre e 6 madre (allele identico in COPIA PER DISCENDENZA MENDELIANA= perché i genitori lo hanno entrambi ricevuto dall'antenato 1).Ciò significa che in questo locus l'individuo 8 è omozigote -> l'allele rosso viene manifestato nell'individuo 8 (mentre nell'1 era eterozigote non si manifestava fenotipicamente).Es: locus rosso -> causa di manifestazione patologia ereditaria A CONTROLLO RECESSIVO (quindi non manifestabile su animale eterozigote) MA SE accoppio 2 animali parenti fra loro come 6 e 7 si ha la possibilità che un certo numero di loci si trovino in STATO CONSANGUINEO.CALCOLARE LA CONSAGUINEITÀ di 8 mi permette di determinare la PROBABILITÀ la patologia su un allele recessivo si MANIFESTI.LA CONSAGUINEITÀ= È UN NUMERO CHE SI RIFERISCE ALLA

PROBABILITÀ CHE AD UN LOCUS CI SIANO 2 ALLELI IDENTICI IN COPPIA PER DISCENDENZA MENDELIANA E SI VERIFICA QUANDO I GENITORI DEI 2 ANIMALI SONO PARENTI TRA LORO (parametro calcolato su un singolo animale)

LA PARENTELA = È UN NUMERO CHE SI RIFERISCE ALLA SOMIGLIANZA TRA 2 ANIMALI (CALCOLATA TRA 2 INDIVIDUI E SERVE PER DETERMINARNE LA SOMIGLIANZA)

Schema a sx: si è cercato di fare un ACCOPPIAMENTO IN CONSANGUINEITÀ per FISSARE la caratteristica azzurra (con caratteristica positiva)

Accoppio B con H (figlio di B stesso) = ACCOPPIAMENTO IN CONSANGUINEITÀ per ottenere il figlio F (derivante dall'accoppiamento di B e di suo figlio H).

8 è meno consanguineo di X

Molto usata nei polli: 25 → PER EFFICIENZA DI TRASFORMARE L'ENERGIA IN MASSA MUSCOLARE → PER EFFICIENZA NELL'INCREMENTO DI PESO PRIMA DELLA MACELLAZIONE

Ottengo Y che è un IBRIDO COMMERCIALE con entrambe le caratteristiche

FORMULA PER OTTENERE LA CONSANGUINEITÀ

F: esempio in questo caso A (l'antenato comune) non è consanguineo.

METODO TABULARE PER CALCOLARE LA CONSANGUINEITÀ E LA PARENTELA DEGLI ANIMALI:

Costruzione di una tabella in base alle informazioni anagrafiche, costruisco il pedigree (frecce) tramite visione del certificato genealogico: 26

CALCOLO DELLA PARENTELA (delle relazioni additive) CON METODO TABULARE (matrice di parentela):

- Ordinare cronologicamente la popolazione

- a = 1+1/2 a i=j k=padre di i e l=madre di ii

j kl- a = 1/2 (a a ) i≠j k=padre di i e l=madre di ji

j ik + il

Quando i=j il calcolo è in diagonale

Quando i diverso j è sulla riga e colonna

1° passaggio: costruzione tabella -> tante righe e colonne quante sono gli animali della genealogia

2°: ordino gli animali dal più vecchio al più giovane (E)

3°: sopra la riga dell'animale bisogna scrivere quali sono i suoi genitori (vedo tab. sotto) mentre sulla diagonale (dove ce la fila di 1) è rappresentata la

parentela dell'animale con se stesso (p. di estrarre l'allele in quel locus). Inoltre, deve essere presente la consanguineità che esprime la probabilità di avere 2 alleli omozigoti per discendenza Mendeliana.

Come si può vedere sopra devo fare 2 calcoli diversi:

1. in diagonale per capire il valore di consanguineità (aggiungo metà della parentela tra i 2 genitori) nel caso di A NON conoscendo i genitori metto 0
2. fuori diagonale osservo i 2 genitori del soggetto preso in esame, leggo i valori delle caselle corrispondenti dell'individuo nella riga orizzontale che sto compilando ovvero: per ottenere la formula di C devo inserire il valore che c'è nell'individuo A (colonna e riga A) e anche di B (l'altro genitore di C) e dividere tutto per 2. A questo copio quello ottenuto dalla prima riga sulla prima colonna

I numeri in blu esprimono la parentela additiva: es la parentela tra A e D è di ¾ quindi

hanno 3/4 di geni incomune.

Adesso essendo nella riga e colonna B2 all'1 aggiungo metà della parentela addittiva tra i genitori di B (nonsapnedola faccio + 0) e continuo come prima: 27

La relazione addittiva tra A e B è 0 quindi lo sommo a 1+ ...

Adesso copio quello che ho trovato per riga sulla colonna (3/4 e 5/8):

Nella colonna e riga D trovo valore 1/4 ciò significa che l'animale D è consanguineo e ha probabilità del 25% di avere loci con alleli identici in copia per discendenza mendeliana.

Per l'ultimo quadrato mancante posso vedere che 3/4 corrisponde a metà della parentela addittiva di AD:

ESEMPIO: Pa Ma

A = 1+0 (1+0) /2=0,5 (1+0) /2=0,5 (0,5+0,5) /2= 0,5 (0,5+0,5) /2= 0,5

B = (1+0)/2=0,5 1+0 (0,5+0)/2=0,25 (1+0,25) /2=0,625 (1+0,25) /2=0,625

C = (1+0)/2=0,5 (0,5+0)/2=0,25 1+0 (0,25+1) /2=0,625 (0,25+1) /2=0,625

D = (0,5+0,5)/2=0,5 (1+0,25)/2=0,625 (0,25+1)/2=0,625 1+ (0,25/2)= 1,125

(0,625+0,625)/2=0,625

0,5(0,5+0,5)/2= (0,625+0,625)

E (1+0,25)/2=0,625

(0,25+1)/2=0,625

1+ (0,25/2)= 1,125

0,5 /2=0,625

28 CARATTERI QUANTITATIVI:

Qualcosa che può essere misurato in quantità (kg, altezza ...).

Caratteristiche dei caratteri quantitativi:

1. Il fenotipo è influenzato da geni a diversi loci è caratteri a controllo complesso
2. Il fenotipo è in parte influenzato da fattori ambientali

Esempio: Produzione di latte a 305 giorni, peso a 205 giorni dei bovini da carne

Genotipo → Molti loci → principi fondamentali Mendeliani si applicano a ciascun locus

L'influenza di ciascun locus sul fenotipo è generalmente molto piccola rispetto all'influenza di tutto il genotipo sullo stesso fenotipo.

L'ambiente influenza direttamente l'espressione di caratteri complessi sia attraverso il suo effetto sullo stato del DNA (epigenetica). Se a una bovina non date da mangiare non ha energia da destinare alla produzione e questo

è un effetto diretto. Sappiamo poi che l’alimentazione può attivare o disattivare geniche si esprimono poi in una espressione fenotipica. È particolarmente importante il lavoro sviluppato daWaterland e Jirtle (2003) che hanno dimostrato l’azione dell’alimentazione sull’espressione genica neimammiferi: addizionando gli alimenti somministrati ad una femmina ti topo gravida nascono topi marroni,e sani, mentre se alla stessa femmina non viene somministrato quel particolare additivo nascono topi coloraguti, obesi e con problemi di salute. Naturalmente in entrambi i casi il padre è lo stesso. L’effettodell’ambiente sul DNA può causare quindi un cambiamento del suo stato (metilazione / acetilazione) eagire “accendendo” o “spegnendo” l’espressione di particolari geni. Ciò accade anche in diversi tessutidell’organismo nei quali è presente lo stesso DNA (stesso genoma) ma i

geni sono differenzialmenteespressi (diverso epi-genoma).

PRINCIPI BASE DELLA TRASMISSIONE POLIGENICA:

I caratteri quantitativi sono determinati da un numero complesso di geni con caratteristiche monogeniche

Es: il gene per la K caseina viene controllata da caratteristiche poligeniche ovvero da (più loci)

EREDITA’ POLIGENICA→ L’azione adittiva riguarda l’azione di più loci di geni che determinano il fenotipo. Il gene 1 e 2 codificano entrambi per il colore, se incrocio ottengo F1 che è un rosso intermedio tra le 2 varietà parentali P

Il colore delle cariossidi di frumento è controllata dall'azione additiva di 2 geni R1 ed R2 Incrociando la varietà a colore rosso con genotipo R1R1-R2R2 con la varietà a colore bianco con genotipo r1r1r2r2 si ottengono in F1 cariossidi rosse con genotipo R1r1R2r2.

Reincrociando F1 ottengo nuovi genotipi (dalla combinazione di 2 loci) e fenotipi (diverse tonalità di rosso)→