El genoma porcino

Cada cerdo tiene alrededor de 70 billones de células, el núcleo de cada una de las cuales contiene 38 cromosomas. Dos de los cromosomas, llamados cromosomas sexuales, determinan, principalmente, el sexo de cada cerdo: dos cromosomas X darán lugar a una hembra mientras que un cromosoma X y un Y darán lugar a un cerdo [...]

Cada cerdo tiene alrededor de 70 billones de células, el núcleo de cada una de las cuales contiene 38 cromosomas. Dos de los cromosomas, llamados cromosomas sexuales, determinan, principalmente, el sexo de cada cerdo: dos cromosomas X darán lugar a una hembra mientras que un cromosoma X y un Y darán lugar a un cerdo macho. Los 36 cromosomas restantes se llaman autosomas. Todos los cromosomas están formados por dos hebras de ADN enrolladas helicoidalmente, formadas por la alternancia de un azúcar y un grupo fosfato. Unidas a los azúcares y manteniendo las dos hebras juntas formando la doble hélice, se hallan las bases nitrogenadas, que pueden ser adenina, citosina, guanina y timina. La adenina siempre está emparejada con la timina y la citosina con la guanina. Un gen es un fragmento específico de ADN. Simplificando, toda la información genética codificada en el ADN se llama genoma y el primer borrador del genoma del cerdo fue publicado en 2009.

Un cerdo tiene alrededor de 70 billones de células

Cada célula contiene 38 cromosomas

Cada cromosoma contiene una gran cantidad de ADN enrollado

En todo el ADN hay genes específicos que controlan el rendimiento, la conformación, etc

Ahora, un equipo formado por 54 grupos de investigación, liderados por las universidades de Edinburgo (GB), Illinois (EEUU), Uppsala (Suecia) y Wageningen (Holanda) han secuenciado el genoma completo del cerdo. Los resultados fueron publicados simultáneamente en Nature, los Proceedings de la National Academies of Science y otras prestigiosas revistas a mediados de noviembre de 2012.

Los científicos compararon el genoma del cerdo doméstico con el del jabalí y otros ancestros de distintas partes de Europa y Asia. También lo compararon con el del hombre, la vaca, el perro, el caballo y el ratón.

Los resultados mostraron que el tamaño total del genoma del cerdo es de 2,8 billones de pares de bases y contiene 21.640 genes codificadores de proteínas. Esto es parecido a lo que sucede en otros mamíferos, incluyendo los humanos. Es interesante que la variación en el genoma del cerdo, incluso en las razas comerciales, es más del doble que en los seres humanos.

La secuencia del genoma de jabalíes indica que se originaron en el sureste asiático hace unos cuatro millones de años. Los estudios han encontrado diferencias significativas entre los jabalíes de Asia y Europa como resultado de su separación de un ancestro común hace alrededor de un millón de años. Las poblaciones europeas y asiáticas perdieron mucha diversidad genética hace unos 20.000 años, probablemente como consecuencia del enfriamiento global durante la última edad de hielo. Las diferencias entre las dos poblaciones se reflejan en los genes de las actuales razas comerciales de cerdos europeas y chinas, confirmando que los cerdos se domesticaron independientemente en el oeste de Eurasia y en extremo oriente hace unos 10.000 años. Sin embargo, durante los últimos 300 años, ha habido introgresiones del genotipo asiático en los genotipos europeos. Basándose en los últimos datos de secuenciación, se estima que un 35% del genoma actual de las razas comerciales, ampliamente basado en genes europeos, procede de razas asiáticas.

M. Groenen, 2008

La domesticación ha comportado cambios significativos en muchos caracteres, como comportamiento, rendimiento reproductivo, tamaño y forma del cuerpo y coloración de la piel. Por ejemplo, la domesticación ha comportado un alargamiento de los cerdos, tal como observó y detalló Charles Darwin en su libro de 1868 “La variación de los animales y plantas bajo domesticación”. Básicamente los cerdos se alargaron porque sus cuidadores seleccionaron animales con un número mayor de vértebras. Sin embargo ahora sabemos que hay tres genes distintos implicados: NR6A1, PLAG1 y LCORL todos procedentes del jabalí europeo.

Algunos grupos de genes, como los de la inmunidad y el olfato están más desarrollados en el cerdo que en humanos y otros animales. De hecho, los cerdos tienen un olfato muy desarrollado (lo que permite su utilización para buscar trufas), y un mayor número de genes activos para el reconocimiento olfativo que el resto de animales con genoma secuenciado, incluyendo los perros. Por otra parte, los cerdos tienen menos genes relacionados con el sabor lo que les permite comer alimentos que nosotros rechazaríamos, como restos y desechos. Tienen una alta tolerancia a la sal y al sabor amargo y distintas percepciones frente al sabor dulce y umami que los humanos.

Otros estudios confirman la idoneidad del cerdo para investigar la genética de enfermedades humanas. En total hay 112 posiciones de ADN en que la proteína porcina tiene el mismo aminoácido que la implicada en enfermedades humanas como Alzheimer, diabetes, obesidad y Parkinson. Además los datos indican que los cerdos tienen el doble de genes relacionados con el interferón que nosotros lo que posiblemente les proporciona una mayor respuesta inmune frente a las infecciones virales. Finalmente tienen menos retrovirus endógenos que la mayoría de animales, lo que refuerza la idoneidad del cerdo para los estudios sobre transplantes de órganos.

En resumen, además de mejorar nuestro conocimiento general sobre el cerdo, los nuevos datos sobre el genoma porcino tienen implicaciones importantes para su producción comercial. Ayudarán a definir los mecanismos genéticos que permitirán la mejora en el rendimiento general, la disminución de los costes de producción, la mejora de la calidad y la tolerancia/resistencia a las enfermedades. Los futuros programas de reproducción serán capaces de utilizar los nuevos conocimientos mediante la selección convencional y la genómica. Esto último será discutido en posteriores artículos.