Dr. G. Manuel Parra Bracamonte.
Profesor del Centro de Biotecnología Genómica del Instituto Politécnico Nacional.
[email protected]
Dr. Raciel J. Estrada León.
Profesor del Instituto Tecnológico de Calkiní del Tecnológico Nacional de México.
Dr. Jessica Beatriz Herrera Ojeda.
Profesora del Instituto Tecnológico del Valle de Morelia del Tecnológico Nacional de México.
Dr. Juan Carlos Martínez González.
Profesor de la Facultad de Ingeniería y Ciencias de la Universidad Autónoma de Tamaulipas.
Introducción
En la ganadería, existen prácticas muy arraigadas que se llevan a cabo cotidiana o regularmente y que algunas veces provienen de malentendidos sobre los procesos, métodos y técnicas aplicadas en la ciencia animal.
Uno de estos malentendidos que aborda una idea errónea común en la cría animal y la ciencia reproductiva es considerar que el uso de biotecnologías de reproducción asistida (BRA) es sinónimo de mejoramiento genético per se. Si bien las BRA son herramientas poderosas para el mejoramiento genético, no constituyen el mejoramiento genético en sí mismo.
La distinción radica en la diferencia entre BRA y propagar genes y/o modificarlos. A continuación intentaremos explicar por qué son conceptos distintos.
Las BRA no modifican el ADN
El mejoramiento genético, en esencia, consiste en cambiar la frecuencia de variantes genéticas deseables en una población a lo largo del tiempo. Esto requiere de un cambio en la composición genética de la población.
Las tecnologías de reproducción asistida, como la inseminación artificial (IA), la transferencia de embriones (TE), la fertilización in vitro (FIV) e incluso la clonación, no alteran la secuencia de ADN de los animales que producen. Son técnicas reproductivas, no técnicas de modificación genética.
La IA simplemente transporta el semen de un macho a una hembra. La genética de la descendencia es el resultado de la combinación natural de los genomas del padre y la madre. La transferencia embrionaria (TE) o la fecundación in vitro (FIV) simplemente permiten que la fecundación ocurra fuera del cuerpo o que un embrión sea gestado por otra hembra. La genética de la descendencia sigue siendo una recombinación del ADN de los padres. La clonación produce una copia genética de un animal existente. Crea un duplicado, no una mejora genética del original.
Por lo tanto, si los animales que se utilizan tienen una genética promedio, la descendencia producida mediante técnicas de reproducción asistida también tendrá una genética promedio.
Las técnicas de reproducción asistida (BRA) amplifican la selección, pero la selección es el motor.
La confusión surge porque las BRA casi siempre se utilizan junto con la selección genética. Sin embargo, la tecnología en sí misma es solo el acelerador; la selección es el motor.
Consideremos que si se tiene un toro genéticamente superior, puede aparearse naturalmente con unas 50 vacas al año. Pero con BRA ese mismo toro puede cubrir 50,000 vacas al año mediante inseminación artificial.
En este caso, la mejora genética se produce porque los productores generalmente seleccionan al 0.1% de los mejores machos para que sean progenitores (intensidad de selección). De esta manera la inseminación artificial (BRA) no mejora los genes del toro; simplemente introduce y multiplica la influencia de esos genes superiores en toda la población.
Sí, consideremos también la siguiente ecuación:
Mejora genética = Intensidad de selección × Variación genética × Precisión × Intervalo generacional
La intensidad de selección ya ha sido explicada; la variación genética es la proporción de variación desde la cual se puede promover un cambio favorable en la población; la precisión es la exactitud con la cual se mide el valor genético que permiten maximizar la mejora; y el intervalo generacional, siendo la edad promedio de los progenitores en la cual nace su desendencia provee un estimado de la velocidad en la cual se pueden observar los cambios derivados de la mejora en la población.
Las técnicas de reproducción asistida (BRA) afectan principalmente a la intensidad de la selección (al permitir usar menos progenitores, pero de mejor calidad) y al intervalo generacional (al permitir usar animales más jóvenes o producir descendencia más rápidamente), pero no reemplazan la necesidad de selección.
La complejidad surge con la selección debido a que para realizar la selección es necesario conocer la jerarquia o clasificación de los animales dentro de la población con respecto a características de producción o reproducción de interés (p.e. producción de leche, peso al destete, resistencia a enfermedades). Para saberlo se requiere implementar un sistema de predicción genética o genómica.
| Diferencias entre reproducción asistida y mejoramiento genético | ||
| Aspecto | Reproducción asistida | Mejoramiento genético |
| Propósito | Para facilitar la concepción, superar la infertilidad o multiplicar la descendencia. | Incrementar la frecuencia de genes favorables (p.e. producción de leche, resistencia a enfermedades) en siguientes generaciones. |
| Mecanismo | Evita las barreras naturales de apareamiento; manipula gametos/embriones. | Selección (escoger qué animales fueran padres) o modificación genética (edición del DNA). |
| ¿Crea nueva genética? | No, solo recombina o copia la genética existente. | Sí, modifica el mérito genético y promedio de la población con el paso del tiempo. |
La excepción que confirma la regla: Edición de gametos y embriones
La pregunta inicial sobre sí ¿Las biotecnologías de reproducción asistida no constituyen una mejora genética por sí mismas? tiene un matiz. Debido a que actualmente la combinación de las BRA con la edición del genoma (como en técnicas modernas de edición CRISPR), sí constituye una mejora genética ya que directamente se altera la secuencia de ADN para fines particulares, por ejemplo, generación de becerros editados genéticamente para no tener cuernos y así evitar el descornado, vacas con mayor tolerancia al calor, vacas con mayor producción de leche, así como animales con aumento de masa muscular.
Consideraciones finales importantes
Al comprar reproductores, semen o embriones de programas etiquetados como “mejoramiento genético”, o aquellos programas que ofertan biotecnologías reproductivas para mejorar el hato, siempre se debe revisar el origen, calidad y mérito genético del material ofertado y que potencialmente se va a introducir en el hato.
Es necesario aprender y entender cómo interpretar la información de los valores genéticos (DEPs, VGEs) o valores genómicos (GBVs) y sus exactitudes (Precisión, confiabilidades) que acompañan el material a introducir, y en su caso exigir o preguntar sobre la disponibilidad de dicha información para asegurar la mejor elección y por lo tanto el éxito genético esperado.
Se debe considerar que muchas Asociaciones de Criadores cuentan con programas para estimar dichos valores genéticos para algunas características productivas de los animales de sus agremiados. Esos valores genéticos son publicados anualmente en catálogos o sumarios de sementales y son herramientas útiles para la selección de reproductores candidatos.
Para semen o embriones importados, dependiendo del origen, el material debería contar incluso con información genómica para una mayor cantidad de características productivas, reproductivas, entre otras. Numerosas casa proveedoras de semen ofertan el material genético acompañado de esta información disponible para sus clientes.
Conclusión
Las biotecnologías de reproducción asistida son herramientas que propagan la genética, son esenciales para difundir el progreso genético de forma rápida y amplia, pero no constituyen el mecanismo de progreso genético en sí mismo. Sin el proceso de selección que lo acompaña (elegir qué animales reproducir), las técnicas de reproducción asistida simplemente producen más animales con la misma genética promedio que la población actual. Por lo tanto, es importante considerar la infromación del mérito genético al escoger material reproductivo para diseminar.
Referencias
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