A biotecnologia tem sido empregada na produção de bens e serviços por meio do uso de organismos vivos ou parte deles. Diversas atividades que vêm sendo realizadas pelos seres humanos há milhares de anos, como a produção de alimentos fermentados (pão, vinho, iogurte, cerveja etc.), e são exemplos do emprego da biotecnologia. Mas foi só a partir da descoberta da estrutura do DNA por Watson e Crick, em 1953, e da tecnologia do DNA recombinante, na década de 1970, que a biotecnologia moderna tem sido empregada para designar o uso da informação genética obtida diretamente do DNA.
Na produção animal, a biotecnologia pode ser empregada para aumentar a produção de alimentos, a eficiência dos sistemas de produção, a qualidade dos produtos de origem animal e a sustentabilidade do sistema. Alguns exemplos dos produtos comercialmente disponíveis e que foram gerados com o emprego de técnicas biotecnológicas são o hormônio de crescimento bovino, empregado para aumentar a produção de leite; vacinas recombinantes para prevenção de doenças em bovinos, suínos, ovinos e aves; testes genéticos de DNA utilizados na seleção de animais com genótipos superiores em programas de melhoramento.
Os programas de melhoramento, então, aperfeiçoaram os índices de produtividade, bem como o potencial adaptativo das espécies de interesse econômico, sem conhecer os genes individualmente e os mecanismos moleculares a eles associados. Salienta-se que graças aos avanços nas áreas da estatística, por meio do desenvolvimento de modelos de seleção mais elaborados, bem como da computação, com o desenvolvimento de softwares cada vez mais sofisticados, os programas de melhoramento têm conseguido progressos significativos.
Apesar dos ganhos observados em diversas características (por exemplo, ganho de peso, produção de leite, de carne e de ovos), a estimativa do potencial genético baseado exclusivamente no fenótipo do animal apresenta algumas limitações. Como prever, por exemplo, o rendimento de carcaça e de partes e quantidade de gordura corporal sem abater o animal? E avaliar a resistência a doenças sem realizar o desafio com um patógeno? Esses são alguns exemplos de características difíceis ou onerosas de ser mensuradas com acurácia em programas de melhoramento tradicional, e, portanto, o incremento nas taxas de melhoramento dessas características fica limitado.
Com a descoberta da estrutura do DNA, em 1953, e com a tecnologia do DNA recombinante combinada ao advento dos marcadores moleculares, ambos propostos na década de 1970, vislumbrou-se a possibilidade de incrementar a informação oriunda do fenótipo com aquela oriunda diretamente do DNA, de forma que os processos de identificação e seleção dos animais com genótipos superiores pudessem ser realizados mais eficientemente. Vislumbrou-se, portanto, a possibilidade de determinação do mérito genético de um animal nos estádios embrionários ou jovens, sem a necessidade de avaliação da produção ou da progênie, o que levaria a uma seleção mais rápida e eficiente.
Os marcadores moleculares, portanto, têm sido uma ferramenta poderosa para a identificação das mutações que influenciam características controladas por um ou poucos genes. No entanto, a maioria das características de interesse econômico apresenta o padrão poligênico de herança, sendo determinadas por inúmeros genes de grande e/ou de pequeno efeito individuais e sob forte influência de fatores ambientais. A identificação dos alelos associados a essas características complexas nas populações somente foi possível a partir do desenvolvimento e da localização de marcadores moleculares polimórficos no genoma, especialmente os microssatélites e os polimorfismos de base única (SNP), permitindo a construção de mapas genéticos saturados e, consequentemente, o mapeamento de locos de características quantitativas (QTL).
A biotecnologia animal, pelo emprego de marcadores moleculares, tem possibilitado que os programas de melhoramento genético de animais de produção comercial usufruam das tecnologias já desenvolvidas. Dessa forma, novas fontes de informação molecular vêm sendo estabelecidas para o mapeamento de QTL, incluindo o sequenciamento do genoma, o qual facilitará ainda mais a identificação dos alelos específicos e favoráveis ao melhoramento genético. Associada a esse cenário, a seleção genômica também já é uma realidade, pois painéis de SNP vêm sendo desenvolvidos para promover a genotipagem em larga escala.
Finalmente, a seleção genômica e a biologia de sistemas associadas às estratégias clássicas de melhoramento de seleção fenotípica e genotipagem deverão resultar em uma aplicação mais abrangente das ferramentas de análise do DNA, RNA, proteínas em melhoramento genético animal, na busca pela maior eficiência dos sistemas de produção animal.
Por: Sílvio André Pereira Mundim
Médico Veterinário
Mestre em Biotecnologia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)