Caracterización genética del cuy doméstico de América del Sur mediante marcadores moleculares

RESUMEN DE LA TESIS DOCTORAL DE Da. DIANA FERNANDA AVILES ESQUIVEL Titulo: CARACTERIZACION GENETICA DEL CUY DOMESTICO DE AMERICA DEL SUR MEDIANTE MARCADORES MOLECULARES 1. Introduccion El cuy, Cavia porcellus es una especie de mamifero roedor domestico que se encuentra distribuido a lo largo de la cordillera de los Andes, ligado intimamente a los humanos desde hace 7000 anos [1], ya que el cuy es uno de los pocos animales domesticados que convive con el hombre en el interior de las casas; en los Andes es frecuente que se crien alrededor de los fogones para obtener una temperatura adecuada para su reproduccion, aunque lo hagan en areas especialmente delimitadas [2]. Entre los usos de los cuyes, el mas importante en los paises andinos (Colombia, Ecuador, Peru y Bolivia) y africanos es su consumo de la carne de alta calidad proteica y baja en grasa, que esta tomando mucha fuerza en el mercado gastronomico internacional, como plato exotico; presentan valor cultural-espiritual, como animal de trabajo, como animal de laboratorio, como animal de exhibicion donde los cuyes son juzgados en diferentes categorias lo cual incentiva a tener mejores animales para exposicion. Finalmente y mas difundido a nivel internacional, es el uso del cuy como animal de compania sobre el que existen preferencias relacionadas al tipo de pelo [3]. Debido a la necesidad de buscar ingresos economicos para las familias campesinas, se ha introducido el sistema de produccion comercial y con el, lineas/razas mejoradas que se han propagado en todo la Region Andina absorbiendo casi por completo al cuy nativo [4]. El descubrimiento de los marcadores moleculares, ha proporcionado relevantes y multiples aplicaciones en ciencia animal. Los microsatelites han sido utilizados ampliamente para estudios de caracterizacion y diversidad genetica, relaciones geneticas entre poblaciones, influencia de una o varias razas sobre otra, pruebas de paternidad, consanguinidad y son una herramienta poderosa para determinar la diferenciacion genetica entre poblaciones; hasta la fecha no se ha realizado ningun estudio genetico completo con cuyes domesticos de America del Sur. Con el objetivo de caracterizar al cuy domestico de America del Sur, se diseno un panel de 16 microsatelites y se incluyo 4 del estudio de Kanitz et al. (2009) que seran de gran utilidad para caracterizar dicha poblacion. Segun este escenario, existe un vacio de la diversidad genetica de cuy para lo cual hemos tomado estos trabajos como punto de partida para disenar un panel de microsatelites eficiente para cuyes domesticos mejorados y nativos. 2. Contenido de la investigacion Se obtuvieron aleatoriamente muestras de pelo provenientes de la grupa de los cuyes de las lineas comerciales Andina (AND), Peru (LPR) e Inti (INTI) y de cuyes nativos ecuatorianos (NTVE) de las diez provincias Andinas del Ecuador: Carchi, Imbabura, Pichincha, Cotopaxi, Tungurahua, Bolivar, Chimborazo, Canar, Azuay y Loja. En el caso de las lineas comerciales, los animales muestreados se clasificaron de acuerdo a las caracteristicas fenotipicas, en base al tamano grande y caido de sus orejas, a la conformacion del cuerpo parecido a un paralelepipedo al color del pelaje de cada linea: Andina (94) color blanco completo, Inti (94) bayo-amarillo, Peru (94) alazan-rojo. Para los cuyes nativos del Ecuador (94) se muestrearon animales de orejas de tamano variado y erectas; conformacion del cuerpo angulosa y de varios colores como por ejemplo el negro, gris, moro, alazan, lobo, violeta, bayo, blanco y sus combinacianes. Se obtuvieron muestras de cuyes nativos los paises andinos que consumen carne de cuy actualmente: Colombia, COL (17); Peru, PERU (41); Bolivia, BOL (13). Como poblacion de referencia se incluyeron 29 muestras de Espana, SPAIN. Para realizar la caracterizacion genetica del cuy domestico se identifico 16 secuencias de microsatelites en cavPor3 www.ensemble.org/Cavia_porcellus/Info/Index) por medio del buscador NCBI y se diseno sus respectivos cebadores utilizando Primer3 [5] y 4 microsatelites dinucleotidos fueron tomados de un estudio en cavias silvestres [6]. El panel final conto con 20 microsatelites especifico para estudiar la diversidad genetica del cuy domestico. La eficiencia del panel se probo en 100 muestras de animales no relacionadas de Ecuador, Colombia, Peru, Bolivia y Espana. Para la extraccion de ADN se seleccionaron de 3 a 5 pelos por muestra y se introdujeron ordenadamente en los pocillos de una placa de 8 x12, de forma que la raiz quedase en el fondo del pocillo. Se anadieron 100 µl de una solucion de Chelex-100 al 5% a cada muestra, se calentaron a 95oC durante 15 min, 60oC durante 20 min y a 99oC durante 3 min en un termociclador. Se cubrio la placa con una lamina selladora numerando la placa con la identificacion correspondiente a la tanda y se congelaron hasta su uso posterior. La amplificacion de los microsatelites se realizo mediante la reaccion en cadena de la polimerasa (PCR) y los fragmentos obtenidos en la PCR se separaron mediante electroforesis en un secuenciador automatico ABI 3130. El analisis de los fragmentos y la tipificacion alelica se realizo mediante los programas Genescan3.1.2 y Genotyper2.5 respectivamente. Se detecto un total de 216 alelos (10,8 alelos por locus). Los 20 microsatelites han resultado polimorficos, con un He: 0,778 y Ho: 0,589. El valor medio de PIC (0,746) y los valores de heterocigosidad indican que los microsatelites son altamente informativos [7]. La variabilidad genetica de las poblaciones de cuyes del Ecuador (AND, INTI, LPR y NTVE) fue relativamente elevada (He: 0,791) y (Ho: 0,710), el numero medio de alelos fue (10,94); se detecto un deficit de heterocigotos (FIS: 0,103; p<0,05) y una escasa diferenciacion genetica entre las poblaciones ecuatorianas, con un valor de FST muy bajo (0,2 %). Mediante el Analisis Molecular de Varianza (AMOVA) no se encontraron diferencias significativas entre los cuyes de los paises andinos (FST: 2,9%); sin embargo se detecto una diferenciacion genetica del 16,67% entre las poblaciones sudamericanas y la poblacion de Espana (SPAIN). No se encontro estructura genetica entre los cuyes de Ecuador, ni entre los cuyes de Ecuador y los de los demas paises andinos, ni entre las lineas nativas y las lineas comerciales. Solamente se diferencia claramente la poblacion de Espana, poblacion que fue separada del continente americano hace 500 anos. 3. Conclusion Los resultados indican que, en su conjunto, la poblacion de cuyes de Iberoamerica tiene una variabilidad genetica elevada y una escasa estructura poblacional. Los resultados encontrados sugieren que seria preciso tomar medidas urgentes para evitar que continue la erosion genetica de los cuyes nativos de Ecuador y del resto de los paises andinos. Habria que disenar e implementar planes de recuperacion y conservacion de los cuyes nativos de Ecuador para impedir la perdida de este recurso genetico autoctono de America del Sur.