En un estudio reciente se descubrió una mutación que afecta el bienestar de los terneros y que resulta en terneros débiles e incapaces de pararse al nacer o poco después, actualmente llamada Recumbencia. Algunos terneros afectados identificados en el estudio inicial pudieron recuperarse, pero la mayoría no sobrevivió más allá de las 6 semanas de edad (C.D. Dechow, et al., 2022). Como se trata de un nuevo descubrimiento, se necesita más investigación para comprender cómo tomar decisiones basadas en esta mutación. El objetivo de este documento es resumir los hallazgos científicos recientes y establecer la posición y las acciones de STgenetics® sobre este nuevo descubrimiento.
¿Cómo se descubren las mutaciones genéticas deletéreas?
Para determinar qué segmento del ADN está relacionado a una condición deleterea, es necesario genotipar grupos de animales afectados y no afectados para poder determinar la región del genoma que es diferente entre ambos grupos. Una vez identificada la región genómica responsable de la condición, se puede desarrollar una prueba de ADN para identificar animales portadores de la región mutada en el ADN.
En el caso del segmento de ADN relacionado con Recumbencia en terneros, inicialmente se genotiparon 18 terneros que mostraron incapacidad para pararse en el período neonatal y los resultados se compararon con 26 terneros no afectados de los mismos grupos familiares. Los investigadores determinaron que los 18 terneros afectados eran homocigotos, o portaban dos copias, de un haplotipo en el cromosoma 16 (C.D. Dechow, et al., 2022). Un haplotipo es un segmento de ADN que se hereda de padres a hijos y puede cambiar a lo largo de generaciones, lo que dificulta la identificación de portadores y no portadores de la región específica de ADN que causa fenotipos negativos. En el estudio dirigido por el Dr. Dechow, se descubrió el haplotipo o segmento de ADN que afecta la Recumbencia, pero más análisis han llevado al descubrimiento de la mutación especifica causante de la condición. Este descubrimiento ha posibilitado identificar portadores y no portadores con mayor confianza. Para obtener más información sobre haplotipos y marcadores, consulte este artículo: https://stgen.mx/article/article.aspx?code=5870
¿Dónde se originó la mutación de Recumbencia?
En este momento, no está claro cuándo ocurrió la mutación por primera vez. El portador más antiguo conocido del haplotipo de Recumbencia fue Southwind Bell of Bar-Lee. Southwind heredó la región que actualmente contiene la mutación de Osborndale Ivanhoe, uno de los toros fundadores de la raza Holstein moderna. Ivanhoe no tenía la mutación, por lo que la mutación se debe haber producido en algún descendiente intermedio. Es a través de los descendientes de Southwind más destacados, Robust y Supersire, que el gen se ha extendido por toda la raza. En STgenetics®, tuvimos la suerte de que Cogent Supershot, el hijo de Supersire que dio lugar a Charl y Captain, no fuera portador, con lo cual Charl y Captain no son portadores. STgenetics® también tuvo la suerte de que la hija de Robust, Miss OCD Robust Delicious, madre de Delta y vaca fundadora del programa STgenetics®, no fuera portadora. Por otro lado, otro hijo de Supersire, Megasire, resulto ser portador.
¿Qué es la Recumbencia?
El término "Recumbencia" se refiere a la condición en la que los terneros recién nacidos son débiles e incapaces de ponerse de pie poco después del nacimiento. Esta condición puede ser el resultado de una variedad de factores, como un trauma físico durante el parto, deficiencias nutricionales o anomalías genéticas. En nuestra opinión, la falta de una definición/diagnóstico claro del nuevo trastorno fue la razón principal de la vacilación para tomar acciones más directas hacia controlar la propagación de esta mutación.
¿Qué herramientas de STgenetics® están disponibles para los criadores hoy en día?
A través de una colaboración entre STgenetics®, Genetic Visions-ST™ y el Dr. Dechow, logramos secuenciar con éxito la región del ADN asociada con el trastorno de Recumbencia. Esto ha permitido a Genetic Visions-ST™ crear una prueba rápida de genotipado capaz de detectar la mutación causal e identificar con precisión a animales: homocigotos-normales (animales que no portan la mutación), heterocigotos-portadores (animales que parecen normales, pero pueden transmitir la mutación a su descendencia), y homocigotos mutados (animales afectados que probablemente mueran o sean sacrificados poco después del nacimiento).
Utilizando datos de secuenciación junto con la prueba genética independiente, STgenetics® ha realizado pruebas en todos nuestros toros Holstein en los Estados Unidos y estamos en el proceso de testear todos los toros restantes a nivel mundial. Además, también se están testeando hembras de alto valor genético en los rebaños de STgenetics® y se están tomando medidas para erradicar la mutación causal de Recumbencia de nuestros rebaños.
Recientemente, Genetic Visions-ST™ obtuvo un acuerdo con la Universidad Estatal de Pensilvania que permitirá que la prueba genética para la Recumbencia sea accesible para la industria láctea en todo el mundo. Los productores que sometan sus hembras a pruebas genéticas de Recumbencia pueden erradicar la mutación de su rebaño cruzando únicamente hembras no portadoras con toros no portadores para hacer reemplazos, o manejar esta mutación utilizando Chromosomal Mating® para evitar el apareamiento de hembras portadoras con toros portadores.
CACNA1S
La mutación se encuentra en la secuencia codificante del CACNA1S que codifica la subunidad alfa1 S del canal de calcio controlado por voltaje. El gen CACNA1S proporciona instrucciones para fabricar la pieza principal (subunidad) de una estructura llamada canal de calcio. Los canales de calcio que contienen la proteína CACNA1S se encuentran en los músculos utilizados para el movimiento (músculos esqueléticos). Estos canales de calcio del músculo esquelético juegan un papel clave en un proceso llamado acoplamiento de excitación-contracción, mediante el cual las señales eléctricas (excitación) desencadenan la tensión muscular (contracción). La mutación cambia un residuo de glicina, muy conservado entre especies (en bovinos, humanos, cabras, caballos y ratones), a un residuo de serina, que se prevé que sea perjudicial para la actividad de la proteína.
¿Se puede identificar la mutación de Recumbencia en animales previamente genotipados?
Hay investigaciones en curso para identificar posibles portadores en base a los genotipos existentes y la información de pedigrí. Los informes científicos sobre estos esfuerzos han sido muy escasos, pero a partir de lo que STgenetics® ha aprendido y de nuestro propio análisis de datos, este enfoque no producirá una solución definitiva en el futuro cercano. Hoy en día, la Recumbencia se puede identificar utilizando la prueba genética independiente de Genetic Visions-ST™.
Separemos la realidad de la ficción: ¿Qué sabemos hoy?
1. La ciencia relacionada a la descripción de la variación genética (mutación) identificada por el Dr. Dechow es confiable y está respaldada por evidencia sustancial. Como resultado, tenemos un alto nivel de confianza de que hemos identificado la región genómica correcta y de que la mutación es realmente perjudicial y prácticamente letal.
2. La falta de un fenotipo claro que distinga a los animales afectados por la mutación de otro recién nacidos débiles ha creado confusión.
3. El poco éxito en identificar portadores en base a genotipos históricos ha agregado aún más desafíos. Hoy, la industria sabe que tenemos un gran problema entre manos, pero no ve una salida fácil. Esto ha llevado a la posición predeterminada de casi todos los involucrados de simplemente intentar “ganar más tiempo”.
4. STgenetics® ha sido proactivo en analizar los datos relacionados a la investigación de Recumbencia, lo que ha permitido a Genetic Visions-ST™ desarrollar una prueba precisa para identificar la mutación causal que cuando se usa como una prueba independiente o junto con Chromosomal Mating®, permite a los productores manejar o erradicar fácilmente la mutación de sus rebaños.
5. La prueba genética para la Recumbencia, a través de Genetic Visions-ST™, está disponible para todos, a un precio reducido, para ayudar a la industria a manejar esta mutación de manera eficiente y efectiva.
6. Existen algunos informes sobre posibles animales homocigotos no afectados. Si se confirma,
este es un fenómeno bien conocido llamado penetración parcial. STgenetics® sigue investigando sobre otras posibles variantes en la región genómica asociada a la Recumbencia podrían afectar a la función muscular, como la ejecución de una evaluación completa para investigar el efecto de esta mutación en otros rasgos.
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Citaciones
Dechow, C.D., E. Frye, F.P. Maunsell. 2022. Identification of a punitive haplotype associated with
Recumbency in Holstein calves. J. Dairy Sci. https://doi.org/10.3168/jdsc.2022-0224.