MELHORAMENTO GENÉTICO: PRODUZIR CÃES MELHORES

Tradução de “Como criar cães melhores que seus pais: a genética das características contínuas” de Carol Beuchat PhD

A GENÉTICA QUANTITATIVA DE CARACTERÍSTICAS CONTÍNUAS

Através de uma série de experiências inteligentes, Mendel abriu a caixa-preta que continha o segredo do gene, que concluiu ser responsável pela herança de características em plantas e animais. Sabendo disso, os criadores poderiam fazer alguns experimentos simples de melhoramento para revelar se os genes para características específicas eram dominantes ou recessivos, o que lhes permitiu projetar cruzamentos que produzissem características previsíveis.

O quebra-cabeça foi finalmente resolvido por um geneticista universitário chamado Jay Lush. Na década de 1930, Lush percebeu que, para muitas características, poderia haver muita variação de indivíduo para indivíduo em uma característica. Ou seja, algumas características não eram “binárias”.

Por exemplo, pode haver uma variação de tamanho em uma população de vacas, de pequeno a grande porte e tudo mais, e não apenas dois tamanhos (binários) de grande e pequeno. Ele percebeu que esse era o caso de muitas características e começou a pensar em como a genética poderia explicar isso. O que Lush descobriu foi a chave para a reprodução seletiva de características que podem variar continuamente – variação genética.

Ele descreveu isso em seu livro inovador, Animal Breeding Plans.

“A variação – diferenças entre indivíduos – é a matéria-prima com a qual o criador trabalha. Não é necessário que os animais variem o suficiente para que o criador possa desde o início encontrar alguns perfeitos para selecionar, mas eles devem variar o suficiente para que alguns deles estagiam mais próximos de seu ideal do que outros… Os efeitos de uma combinação de genes no indivíduo são iguais à soma dos efeitos médios desses genes.”

Aqui, Lush está fazendo as duas observações que transformaram a criação de animais em meados da década de 1900: 1) que a variação genética fornece a matéria-prima para a seleção e 2) que parte dessa variação era “aditiva”. Dito de outra forma, os efeitos de múltiplos genes agindo na mesma característica podem ser adicionados. Um cão grande cruzado com outro cão grande pode produzir descendentes maiores do que qualquer um dos pais.

É a isso que ele se refere quando diz que não é necessário que um criador encontre as características exatas desejadas em um animal reprodutor em potencial, porque a variação genética pode ser usada para criar uma nova mistura de genes que produzirá uma característica não presente na população atual.

A observação de Lush lançou um novo campo da genética, denominado “genética quantitativa”, que se baseava na Matemática e na Estatística e era aplicada especificamente a características que variam continuamente. Os avanços na nossa compreensão da genética quantitativa revolucionaram posteriormente a criação de animais e foram a base das melhorias espetaculares na produção que se tornaram o sistema moderno de criação comercial de gado e outros animais.

Um dos melhores exemplos dos ganhos que poderiam ser alcançados com a compreensão da base da variação genética aditiva é a produção de leite em bovinos. No início da década de 1900, a produção média de leite era de cerca de 2.000 kg por ano. Não havia vacas em lugar nenhum que pudessem produzir 8.000 kg de leite por ano.

Contudo, com a aplicação da seleção baseada na genética quantitativa na década de 1940, a produção de leite disparou e em 2000 atingiu em média mais de 8.000 kg de leite por ano – um aumento de quatro vezes na produção de leite durante um período de cerca de 50 anos.

Havia uma coisa crítica que era absolutamente indispensável para que isto funcionasse: era necessária uma variação genética na população. Os criadores tiveram que proteger a variação genética no seu plantel, porque sem ela novas combinações de genes não seriam possíveis e não haveria nada para selecionar.

A constatação de que a criação seletiva poderia produzir animais superiores a ambos os pais revolucionou a criação de animais. O uso da variação genética aditiva para produzir animais com características não presentes no plantel original tornou-se o processo fundamental de criação seletiva em animais domésticos.

MELHORAMENTO GENÉTICO: VARIAÇÃO CONTÍNUA EM CÃES

É claro que os cães fornecem muitos exemplos de características que foram moldadas pela criação seletiva que utiliza a variação genética aditiva.

O tamanho do corpo é obviamente um deles. Os pesquisadores identificaram vários genes que podem estar associados à variação no tamanho corporal em cães. Alguns deles têm um grande efeito, sendo responsáveis por uma fração significativa da variação no tamanho. Mas ainda há muita variação que ainda não é explicada geneticamente, e pode haver dezenas ou mesmo centenas de outros genes que têm efeitos minúsculos individualmente, mas que coletivamente são responsáveis ​​pelas diferenças entre os indivíduos.

Vejamos outro exemplo:
As pessoas provavelmente começaram a correr com cães há milhares de anos, e é justo suspeitar que durante esse período houve uma seleção para melhorar a velocidade.

Pode haver muitas razões para esta variação, incluindo motivação, condição da pista no dia e outros fatores ambientais. Mas, pelo menos, parte desta variação pode ser atribuída à genética.

COMO OS CRIADORES PODERIAM USAR A SELEÇÃO PARA PRODUZIR CÃES MAIS RÁPIDOS

Uma opção seria criar apenas o melhor com o melhor. Identifique o pai e a cadela com os tempos de corrida mais rápidos e cruze-os. Alguns dos descendentes serão mais rápidos do que qualquer um dos pais? Talvez. Alguns podem ser mais lentos? Talvez. Então, o que faremos a partir daqui?

Poderíamos acasalar o macho mais rápido da ninhada com a fêmea mais rápida e selecionar novamente o mais rápido de sua progênie.

Poderemos acabar com cães mais rapidamente do que os dois primeiros progenitores, mas ao longo das gerações de endogamia e forte seleção (criando apenas “do melhor para o melhor”), o progresso começará a estabilizar-se. Teremos eliminado grande parte da diversidade genética original nos cães da primeira geração.

Na verdade, os filhotes de cada ninhada compartilharão uma fração cada vez maior dos mesmos genes a cada geração. Não vamos conseguir cães cada vez mais rápidos para sempre. Por quê? Além dos efeitos deletérios da endogamia, descartamos a variação genética necessária para produzir melhoria em uma característica contínua, explorando a variação genética aditiva. Nós nos colocamos em um beco sem saída.

Então, como você pode produzir cães mais rápidos a partir de cruzamentos seletivos e não enfrentar o problema de um beco sem saída genético?

Redefina o que você entende por “melhor:

Definitivamente, queremos selecionar os melhores animais para procriar, mas precisamos pensar nisso em termos da genética da população. Para melhorar uma característica poligênica, precisamos de variação genética para selecionar. Em vez de selecionar um único melhor cão, podemos selecionar uma subpopulação de cães que são todos mais rápidos que a média. Usaremos então a variação genética nesses cães, e a herança aleatória dessa variação na prole, para impulsionar o desempenho nas corridas na direção de maior velocidade.

Podemos continuar produzindo cães cada vez mais rápidos para sempre? Provavelmente não. Se não esgotarmos a variação genética, em algum momento iremos nos deparar com os limites do design e da fisiologia. Mas podemos definitivamente usar a reprodução seletiva dessa forma para melhorar a maioria das características poligênicas em cães.

Então pense sobre isso. Que características você busca que sejam poligênicas? Tamanho. Temperamento. Capacidade de trabalho. Qualidade da pelagem. Comprimento da orelha. Comprimento do focinho. Angulação do ombro. Inteligência. A lista é longa.

Observe que há outra questão aqui que a criação dessa forma aborda. É provável que o fenótipo de características poligênicas seja um reflexo não apenas da genética, mas também de uma lista de fatores não genéticos, alguns dos quais podem ser conhecidos, mas a maioria não.

Quando você seleciona apenas o “melhor” indivíduo para procriar, você está selecionando a combinação de genes e ambiente que produziu o que você considera melhor. Mas você realmente quer selecionar apenas com base nos genes, porque apenas essa parte de uma característica pode ser herdada.

Talvez o quarto “melhor” cão tenha ótimos genes para a característica que você deseja, mas tenha sido criado em uma situação nada ideal. Os genes desse cachorro serão alterados se você selecionar apenas o melhor animal. Ao criar uma subpopulação de cães com melhor desempenho, você preserva a variação genética necessária para a seleção e também reduz a influência de fatores não genéticos em sua escolha.

Você sem dúvida notou que este método de criação, onde o “melhor” é definido como uma subpopulação de indivíduos em vez de um único cão, não é o modo como os criadores de cães costumam criar. Geralmente optamos por criar apenas o cão que consideramos ser o “melhor”, ignorando os possíveis efeitos do ambiente na nossa avaliação dos outros cães aparentemente inferiores.

Ao fazer isto, estreitamos o pool genético e aumentamos a endogamia a cada geração, o que limitará a nossa capacidade de continuar a melhorar as características. Isso se aplica à saúde, bem como às características físicas e comportamentais. Não podemos “procriar” em torno de problemas de saúde se a variação genética necessária já não existir na população de animais reprodutores.

Podemos criar cães melhores aproveitando a variação genética aditiva? Sim, alterando a forma como definimos “melhor” durante a seleção. A melhoria que podemos alcançar pode ser significativa – na saúde, nas características físicas importantes, no temperamento e em muitas outras características que nos interessam.