Introducción a las tecnologías para selección asistida por marcadores moleculares en bovinos lecheros

INTRODUCCIÓN A LAS TECNOLOGÍAS PARA SELECCIÓN ASISTIDA POR MARCADORES MOLECULARES EN BOVINOS LECHEROS
1. Selección asistida por marcadores (MAS)
La MAS es una herramienta auxiliar en las evaluaciones genéticas en los hatos de bovinos ya que permite un avance genético mayor en combinación con los métodos convencionales (Cervantes et al., 2007).
El uso de técnicas de identificación genéticapara la MAS, de animales de alta calidad, ha adquirido importancia en la identificación de genes relacionados con características productivas, así como de genes con efectos detrimentales para el comportamiento productivo de los animales portadores.
La MAS se utiliza en diversos países para determinar los polimorfismos en los alelos que conforman los genotipos de las proteínas lácteas, que tienenefectos directos en la composición y propiedades tecnológicas de la leche (Jakob y Puhan, 1992; Caroli et al., 2009), hecho que Benavides (2003) demostró al reportar la influencia de las características genéticas de los animales en el comportamiento físico-químico de la leche.
Más recientemente Fernando y Grossman (1989) y Meuwissen et al. (2001) establecieron las bases teóricas para la selecciónde animales con base en las evaluaciones genómicas, ganando popularidad en producción animal. Dichas evaluaciones se fundamentan en considerar las partes del genoma que los animales heredaron de sus progenitores.
2. Proteínas lácteas
La leche bovina está compuesta por agua, proteína, grasa, lactosa, vitaminas y minerales en cantidades que varían con la raza. La fracción proteínica de la leche seclasifica en dos grupos de acuerdo con su solubilidad a pH 4.6 y a 20°C de temperatura: caseínas y lactosuero.
Farrell et al. (2004) reportaron que las caseínas presentes en la leche son: αS1-caseína, αS2-caseína, β-caseína y κ-caseína, y se encuentran en proporciones relativas de 4:1:4:1. El lactosuero está conformado por diversas proteínas siendo más abundantes la α-lactoalbúmina y laβ-lactoglobulina (Ron et al., 1994) en proporción 1:3; el conjunto de las seis caseínas más abundantes, la α-lactoalbúmina y la β-lactoglobulina, representan el 90% de la proteína total en la leche.
De las proteínas de la leche, la β- y κ-caseínas, así como la β-lactoglobulina son importantes debido a que confieren diversas propiedades a la leche, en aspectos como rendimiento (Russo y Mariani, 1978;Marzialli y Ng-Kwai-Hang, 1986b; Gibson y Rozzi, 1990), tiempo de coagulación, y firmeza de la micela formada (Formaggioni et al., 1999; Wedholm et al., 2006; Jo҄udo et al., 2008), vida de anaquel y niveles de lactoferrina (Lindmark-Månsson y Akesson, 2000).
2.1. β-caseína
La fracción de β-caseína constituye el 45% de las caseínas, está compuesta de 209 aminoácidos (Farrell et al., 2004), es la máshidrofóbica de todas las caseínas (Aoki et al., 1990), posee un peso molecular de 26.6 kilo daltones (kDa) (Creamer y Richardson, 1984) y forma junto con las α-caseínas un núcleo en la micela que interactúa con el Ca+ (Schmidt, 1982).
El gen responsable de esta proteína se ubica en el cromosoma seis y recibe el nombre de CSN2, su estructura se muestra en la Figura 1. Este gen, posee 12polimorfismos o alelos generados por el cambio en un codón y por tanto en un aminoácido (Farell et al., 2004), tal y como se muestra en el Cuadro 1.
Los alelos con mayor frecuencia en bovinos (Bos taurus y Bos indicus) son: A1, A2, A3, B y C (Jann et al., 2002; Zwierzchowski, 2005; Keating et al., 2008). Cada alelo confiere características específicas al comportamiento químico de la leche; los animalescon presencia de alelos A en su genotipo, en general producen mayor porcentaje de proteína del suero (Wedholm et al., 2006) y producción de leche (Ng-Kwai-Hang et al., 1986; Wedholm et al., 2006; Miciński et al., 2007) con respecto a los animales con presencia de otros alelos en sus genotipos.

Figura . Estructura de los genes de la β-caseína, κ-caseína y β-lactoglobulina.
Fuentes: NCBI,...