Principales herramientas moleculares empleadas en la ciencia animal

Main molecular tools employed in animal science

Contenido principal del artículo

YANI ARANGUREN
ELWI MACHADO
DONICER MONTES V.

Resumen

La domesticación animal y la ganadería son actividades desarrolladas por el hombre desde hace unos 10000 años, que ha permitido obtener una asombrosa cantidad de razas y atributos en especies animales, que han cubierto parte de las necesidades alimentarias, utilitarias y culturales del hombre. Con el desarrollo de la genética y la biología molecular durante el siglo XX, se han logrado optimizar muchas de esas prácticas milenarias. El progreso de técnicas como la PCR, la detección de marcadores moleculares, la secuenciación de DNA, RNA y proteínas, así como las herramientas bioinformáticas, han permitido conocer la constitución y organización del genoma de numerosas especies, su variación, la relación fenotipo-genotipo, la expresión genética y el metabolismo. Asimismo, con estos avances se han perfeccionado técnicas en las ciencias pecuarias, como el diagnóstico de enfermedades y zoonosis, la selección asistida, el mejoramiento genético, la reproducción, el estudio de diversidad genética y nutrición animal y el desarrollo de tecnologías de producción. Aun cuando muchas de los métodos de manejo y mejoramiento tradicionales no podrán ser reemplazadas, es necesaria la inclusión de nuevas técnicas moleculares, por lo tanto la presente revisión describe las principales tecnologías aplicadas en esta área, demostrando como el uso de herramientas moleculares es cada vez más necesario en términos técnicos y económicos.

Palabras clave:

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Detalles del artículo

Referencias (VER)

ANTONANGELO, A.; COLOMBI, D.; CURI, R.; BRAZ, A.; OLIVEIRA, T. y MOTAL, M. 2012. Detection and quantification of Duffy antigen on bovine red blood cell membranes using a polyclonal antibody. Pesq. Vet. Bras. 32(9): 936–940.

APARICIO, S.; CHAPMAN, J.; STUPKA, E.; PUTNAM, N.; CHIA, J.; DEHAL, P.; CHRISTOFFELS, A. et al . Whole-genome shotgun assembly and analysis of the genome of Fugu rubripes. Science 297(5585): 1301–1310.

AZOFEIFA, A. 2006. Uso de marcadores moleculares en plantas; aplicaciones en frutales del trópico. Agronomía Mesoamericana, 17: 221-242.

BAUER, O. 1976. Fitogenética aplicada. Editorial Limusa. México D.F.

BENSON, D.; KARSCH-MIZRACHI, I.; LIPMAN, D.; OSTELL, J. y WHEELER, D. 2005. GenBank. Nucleic acids research 33: D34–D38.

BOTSTEIN, D.; WHITE, R.; SKOLNICK, M. y DAVIS, R. 1980. Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphisms. The American Journal of Human Genetics 32: 314-331.

BOVINE GENOME SEQUENCING AND ANALYSIS CONSORTIUM. 2009. The genome sequence of taurine cattle: a window to ruminant biology and evolution. Science 324(5926):522-528.

BOVINE HAPMAP CONSORTIUM. 2009. Genome-wide survey of SNP variation uncovers the genetic structure of cattle breeds. Science 324(5926):528-532.

BREYNE, P.; DREESEN, R.; CANNOOT, B.; ROMBAUT, D.; VANDEPOELE, K.; ROMBAUTS, S.; VANDERHAEGHEN, R.; INZÉ, D. y ZABEAU, M. 2003. Quantitative cDNA-AFLP analysis for genome-wide expression studies. Molecular genetics and genomics 269: 173-179.

CARLEER, J.; PASTORET, P. y ANSAY, M. 1978. Isozyme characterization of cattle (Bos taurus) and American buffalo (Bison bison) cell cultures. Animal Blood Groups Biochemical Genetics 9(3):175-179.

DA SILVA, J.; ANDRÉ, M.; DA FONSECA, A.; LOPES, C.; DA SILVA, D.; DE ANDRADE, S.; OLIVEIRA, C. y BARBOSA, J. 2013. Molecular and serological prevalence of Babesia bovis and Babesia bigemina in water buffaloes in the north region of Brazil. Veterinary parasitology 197(3-4): 678-681. DEKKERS, J.C.M. 2004. Commercial application of marker and gene assisted selection in livestock: Strategies and lessons. Journal of Animal Science, v.82, p.313-328

DALE, J. y VON SCHANTZ, M. 2002. From Genes to Genomes: Concepts and Applications of DNA Technology. Editorial John Wiley y Sons, Ltd. Londres.

DJARI, A.; ESQUERRÉ, D., WEISS, B., MARTINS, F., MEERSSEMAN, C., BOUSSAHA, M., KLOPP, C. y ROCHA D. 2013.Gene-based single nucleotide polymorphism discovery in bovine muscle using next-generation transcriptomic sequencing. BMC Genomics 14:307.

DI BELLA, J.; BAO, Y.; GLOOR, G.; BURTON, J. y REID, G. 2013. High throughput sequencing methods and analysis for microbiome research. Journal of microbiological methods 5(3): 401-414.

DUAN, Z.; GUO, Y. y LIU, J. 2006. Application of modern molecular biology techniques to study micro-ecosystem in the rumen. Wei Sheng Wu Xue Bao 46: 166-169.

FERREIRA, E.; DE LANA, M.; CARNEIRO, M.; REIS, A.; PAES, D.; DA SILVA, E.; SCHALLIG, H. y GONTIJO, C. 2007. Comparison of serological assays for the diagnosis of canine visceral leishmaniasis in animals presenting different clinical manifestations. Veterinary parasitology 146(3-4): 235-241.

FRANK, D. y PACE, N. 2008. Gastrointestinal microbiology enters the metagenomics era. Current opinion in gastroenterology 24(1): 4-10.

FRANKHAM, R.; BALLOU, J. y BRISCOE, D. 2004. Introduction to conservation genetics. Editorial Cambridge University Press, Cambridge.

GEORGES, M. 2012. Impact of high-throughput genotyping and sequencing on the identification of genes and variants underlying phenotypic variation in domestic cattle. En: Womack, J. (eds). Bovine Genomic. Editorial John Wiley y Sons, Ltd, Oxford.

HEBERT, P.; CYWINSKA, A.; BALL, S. y DE WAARD, J. 2003. Biological identifications through DNA barcodes. Proceedings of the Royal Society B 270: 313-321.

HILLIER, W.; MILLER, W.; BIRNEY, E.; WARREN, W.; HARDISON, R.; PONTING C.; et al . 2004. Sequence and comparative analysis of the chicken genome provide unique perspectives on vertebrate evolution. Nature 432(7018): 695-716.

HOBSON, P. y STEWART, C. (eds). 1997. The Rumen Microbial Ecosystem (2da edicion). Editorial Springer Netherlands, Dordrecht, Holanda.

HUNGATE, R. 1966. The rumen and its microbes. Editorial Academic Press, New York.

HYTEN, D.; SONG, Q.; FICKUS, E.; QUIGLEY, C.; LIM, J.; CHOI, I.; HWANG, E.; PASTOR-CORRALES, M. y CREGAN, P. 2010. High-throughput SNP discovery and assay development in common bean. BMC genomics 11: 475-483.

INTERNATIONAL CHICKEN GENOME SEQUENCING CONSORTIUM. 2004. Sequence and comparative analysis of the chicken genome provide unique perspectives on vertebrate evolution. Nature 432: 695-716.

KIM, M.; MORRISON, M. y YU, Z. 2011. Status of the phylogenetic diversity census of ruminal microbiomes. FEMS microbiology ecology 76(1): 49-63.

LIPMAN,D. National Center for Biotechnology information. [serial online] 2013 [Citado 30 Dic 2013]. Disponible en: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/snp/?term=Bos taurus.

LITT, M. y LUTY, J. 1989. A hypervariable microsatellite revealed by in vitro amplification of a dinucleotide repeat within the cardiac muscle actin gene. The American Journal of Human Genetics 44:397-401.

LUQUE, J. y HERRÁEZ, A. 2001. Texto ilustrado de biología molecular e ingeniería genética: conceptos, técnicas y aplicaciones en ciencias de la salud. Editorial Elsevier. Madrid.

MASKOS, U. y SOUTHERN, E. 1992. Oligonucleotide hybridisations on glass supports: a novel linker for oligonucleotide synthesis and hybridisation properties of oligonucleotides synthesised in situ. Nucleic Acids Research 20(7): 1679-1684.

MATSUZAKI, H.; LOI, H.; DONG, S.; TSAI, Y.; FANG, J.; LAW, J.; DI, X.; et al., 2004. Parallel genotyping of over 10,000 SNPs using a one-primer assay on a high-density oligonucleotide array. Genome research 14(3): 414-25.

MATUKUMALLI, L.; LAWLEY, C.; SCHNABEL, R.; TAYLOR, J.; ALLAN, M.; HEATON, M.; O’CONNELL, J.; MOORE, S.; SMITH, T.; SONSTEGARD, T. y VAN TASSELL, C. 2009. Development and characterization of a high density SNP genotyping assay for cattle. PloS one 4(4): e5350

Mac SWEENEY, C. y MACKIE, R. 2012. Micro-organisms and ruminant digestion: state of knowledge, trands and future prospects. Commission On Genetic Resources for Food and Agriculture (Editores), Roma: disponible en: http://www.fao.org/docrep/016/ap099e/ap099e.pdf.

METZKER, M. 2010. Sequencing technologies - the next generation. Nature reviews. Genetics 11(1): 31-46.

MONIS, P.; GIGLIO, S.; KEEGAN, A. y THOMPSON, R. 2005. Emerging technologies for the detection and genetic characterization of protozoan parasites. Trends Parasitol. 21:340-346.

MULLIS, K.; FALOONA, F.; SCHARF, S.; SAIKI, R.; HORN, G. y ERLICH, H. 1986. Specific enzymatic amplification of DNA in vitro: the polymerase chain reaction. Old Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology 51(1):263-73.

NELSON, M,; MARNELLOS, G.; KAMMERER, S.; HOYAL, C.; SHI, M.; CANTOR, C. y BRAUN, A. 2004. Large-Scale Validation of Single Nucleotide Polymorphisms in Gene Regions. Genome Research 14(8): 1664-1668.

OSOEGAWA, K.; WOON, P.; ZHAO, B.; FRENGEN, E.; TATENO, M.; CATANESE, J. y DE JONG, P. 1998. An improved approach for construction of bacterial artificial chromosome libraries. Genomics 52(1): 1-8.

PAREEK, C.; SMOCZYNSKI, R. y TRETYN, A. 2011. Sequencing technologies and genome sequencing. Journal of applied genetics 52(4): 413-435.

POLIDO, P.; FERREIRA, F.; ALBERTON, O. y HÜLSE, S. 2012. Marcadores moleculares aplicados no melhoramento genético de bovinos. Arquivos de Ciências Veterinárias e Zoologia da UNIPAR 15(2): 161-169.

SAIKI, R.; GELFAND, D.; STOFFEL, S.; SCHARF, S.; HIGUCHI, R.; HORN, G.; MULLIS, K. y ERLICH, H. 1988. Primer-directed enzymatic amplification of DNA with a thermostable DNA polymerase. Science 239(4839): 487-491.

SAMBROOK, J., RUSSELL, D. 2001. Molecular Cloning: A Laboratory Manual. (3ra edición) Editorial Cold Spring Harbor Laboratory Press, Nueva York.

SANGER, F.; AIR, G.; BARRELL, B.; BROWN, N.; COULSON, A.; FIDDES, J.; HUTCHISON, C.; SLOCOMBE, P. y SMITH, M. 1977. Nucleotide sequence of bacteriophage φX174 DNA. Nature 265(5596): 687-695.

SCHOOK, L.; BEEVER, J.; ROGERS, J.; HUMPHRAY, S.; ARCHIBALD, A.; CHARDON, P.; MILAN, D.; ROHRER, G. y EVERSOLE, K. 2005. Swine Genome Sequencing Consortium (SGSC): a strategic roadmap for sequencing the pig genome. Comparative and Functinal Genomics (4): 251-255.

TAUTZ, D. 1989. Hypervariability of simple sequences as a general source for polymorphic DNA markers. Nucleic Acids Research 17:6463-6471.

THORNTON, P. 2010. Livestock production: recent trends,future prospects. Philosophical Transactions B 365: 2853-2867.

VENTER, J.; ADAMS, D.; MYERS, E.; et al., 2001. The sequence of the human genome. Science 291(5507): 1304-1351.

WILLIAMS.; J.; KUBEILIK.; A.; LIVAK.; K.; RAFALSKI.; J. y TINGEY.; S. 1990. DNA polymorphisms amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers. Nucleic Acids Research 18:6531-6535.

XIAO.; L. 2010. Molecular epidemiology of cryptosporidiosis: an update. Experimental parasitology 124(1): 80-9.

YANG.; W.; KANG.; X. ; YANG.; Q.; LIN.; Y. y FANG.; M. 2013. Review on the development of genotyping methods for assessing farm animal diversity. Journal of Animal Science and Biotechnology 4: 2-8.

ZABEAU.; M. y VOS.; P. 1993. Selective restriction fragment amplification: a general method for DNA fingerprinting. EP Patent. publication. No. 0534858:B2.

ZIMIN.; A.; DELCHER.; A.; FLOREA.; L.; KELLEY.; D.; SCHATZ.; M.; PUIU.; D.; HANRAHAN.; F.; PERTEA.; G.; VAN TASSELL.; C.; SONSTEGARD.; T.; MARÇAIS.; G.; ROBERTS.; M.; SUBRAMANIAN.; P.; YORKE.; J. y SALZBERG.; S. 2009. A whole-genome assembly of the domestic cow.; Bos taurus. Genome biology 10(4): R42.

Citado por

Artículos más leídos del mismo autor/a

Artículos similares

También puede {advancedSearchLink} para este artículo.