Análisis genético molecular del temperamento en ganado bovino: búsqueda y asociación de polimorfismos en genes candidatos

Abstract

RESUMEN: La selección de animales con temperamento dócil para mejorar el bienestar y productividad dentro del hato se ha vuelto cada vez más importante. El temperamento del ganado es considerado un rasgo complejo y los estudios destinados a definir este rasgo son aun escasos. En este proyecto, se implementó una estrategia para la identificación de polimorfismos dentro de genes candidatos a asociarse con el temperamento bovino. La estrategia basada en redes de interacción proteína-proteína incluyó la búsqueda de nuevos genes candidatos los cuales, en conjunto con un grupo de 19 genes localizados en las vías dopaminérgica y serotoninérgica, permitieron llevar a cabo análisis de asociación fenotipo-genotipo. Para lograrlo, se evaluó, correlacionó y asoció el temperamento bovino con rasgos de eficiencia alimenticia y con el crecimiento (peso vivo) en diferentes poblaciones de ganado de carne que incluyeron a la raza Charolais, Brangus y Angus. El temperamento fue evaluado mediante dos pruebas estandarizadas: el comportamiento en el corral (PS, por sus siglas en inglés) y la velocidad de salida (EV). Se asignó un score de temperamento (TS) individual, calculado promediando el PS y EV (TS = (PS + EV/2)). De las 248 variaciones analizadas en este trabajo, seis mostraron efecto significativo sobre los tres parámetros de temperamento evaluados (PS, EV y TS). Dos de estos marcadores se incluyeron en un análisis para determinar su efecto sobre rasgos de eficiencia alimenticia en ganado Angus y Brangus. En esta última, se observó una asociación significativa en la media de ganancia diaria de peso y un marcador localizado en el gen HTR2A. Posteriormente, el panel completo se evaluó en una población de vacas de ganado Charolais y se encontró que cuatro de los marcadores previamente asociados con temperamento también se asociaron a rasgos de crecimiento. Aunque estos resultados representan un importante progreso, ya que muestran que efectivamente la regulación del temperamento involucra múltiples genes con funciones divergentes, es necesario continuar con más estudios que permitan integrar rutas funcionales que integren todos los procesos biológicos que afectan el temperamento.

ABSTRACT: The selection of docile animals to improve welfare and productivity within the herd has become increasingly important. The cattle temperament is considered a complex trait, and studies aimed at defining this trait are still scarce. In this project, a strategy for the identification of polymorphisms within candidate genes associated with the bovine temperament was implemented. The strategy based on protein-protein interaction networks included the search for new candidate genes which, together with a 19 genes group located in the dopaminergic and serotoninergic pathways, allowed carrying out phenotype-genotype association analysis. To achieve this, the bovine temperament was evaluated, correlated and associated with feed efficiency traits and growth (live weight) in different beef cattle populations that include the Charolais, Brangus and Angus breeds. The temperament was evaluated by two standardized tests: the pen score (PS) and the exit velocity (EV). An individual temperament score (TS) was assigned, calculated by averaging PS and EV (TS=(PS+EV/2)). Of the 248 molecular variants analyzed in this work, six showed significant effect on the three indicators of temperament evaluated (PS, EV and TS). Two of these markers were included in an analysis to determine their effect on feed efficiency traits in Angus and Brangus cattle. In the latter, a significant association was observed in the mean of daily weight gain and a marker located in the HTR2A gene. Subsequently, the complete panel was evaluated in a population of Charolais cows and four of the markers previously associated with temperament were also associated with growth traits. Although these results represent an important progress that shows that regulation of the temperament effectively involves multiple genes with divergent functions. It is necessary to continue with more studies that allow to integrate functional routes that integrate all the biological processes that affect the temperament.