5)Na detecção de animais que irão desenvolver doenças de início tardio: para doenças recessivas,

Consanguinidade em cães de raça determinada a partir do DNA

por Carol Beuchat,PhD, do Institute of Canine Biology - EUA, em 25/12/2016

Texto original em: 

https://www.instituteofcaninebiology.org/blog/inbreeding-of-purebred-dogs-determined-from-dna

       Um novo estudo in press (Dreger et al 2016)* registra valores de heterozigosidade (consanguinidade) para 112 raças de cães, determinada de várias maneiras diferentes. Os autores computaram consanguinidade a partir de dados de pedigree utilizando 5, 10 e todas as gerações do banco do dados, e também determinaram consanguinidade genômica utilizando análises de DNA a partir de SNPs (single nucleotide polymorphisms) e também a partir de análises do genoma inteiro. 

         

O quão bem coeficientes de consanguinidade calculados a partir de dados de pedigree (ped-full na tabela) refletem a heterozigosidade real determinada a partir de exames de DNA (SNP na tabela)?

Estimativas consanguinidade a partir de pedigrees geralmente subestimam a consanguinidade genômica, e em algumas vezes a diferença é grande (o valor a partir de pedigree foi maior somente para a raça Nova Scotia Duck Tolling Retriever)

          Eu construí gráficos dos dados para consanguinidade (abaixo) determinadas de dados de DNA (a partir da tabela S2 do artigo original). Os dados estão apresentados tanto em ordem alfabética de raças (figura da esquerda) como por magnitude do coeficiente de consanguinidade (figura da direita). As linhas indicam três níveis de consanguinidade: a cor verde é para 6,25% (o resultado de cruzamento de primos irmãos ou em 1º. grau), amarelo para 12,5% (cruzamento de meio-irmãos) e vermelho para 25% (cruzamento de irmãos inteiros).

      Para ter uma perspectiva, evidências de depressão endogâmica em mamíferos (por exemplo com fertilidade diminuída, ninhadas menores, mortalidade de filhotes maiores, expectativa de vida mais curta, etc) aparecem a partir de 5% de consanguinidade, e os custos da consanguinidade (incluindo expressão aumentada de mutações recessivas) geralmente superam os benefícios com valores acima de 10% (para ler mais sobre os custos e benefícios da consanguinidade, consulte o post prévio de Carol Beuchat e o texto de nosso site, disponível aqui). A única raça com valores inferiores a 6% são os Sloughi; as raças Chihuahua, Jack Russel Terrier, Mastiff Tibetanos e Cão D´agua Espanhol possuem valores menores de 12%. Além disto, existem talvez 20 raças com valores inferiores a 25%, e o restante possui valores de 25% ou superiores.

        De longe o  nível mais alto de consanguinidade (acima de 80%) é para a raça Norwegian Lundehund. Esta raça sofre de fertilidade extremamente baixa e alta mortalidade de filhotes, além de uma doença gastrointestinal frequentemente letal. Como um último esforço de salva-la da extinção, ela é agora o foco de um programa de cruzamento entre raças, apoiado pelo clube Nowergian Lundehund e orientado  por um grupo internacional de cientistas que estão agora registrando a produção de uma prole F2 bem sucedida.

 

          Abaixo estão alguns dos gráficos do estudo citado acima, com valores a partir de dados de pedigrees, desde o início dos registros até o presente. A linha pontilhada vertical mostra quando a raça foi reconhecida pela AKC (note que esta não é necessariamente a data na qual a raça foi originalmente fundada). Para cada uma, os autores demonstram consanguinidades calculadas usando 5 gerações (verde), 10 gerações (vermelho) e todas as gerações dos dados de pedigree (azul). Como você esperaria (eu explico porque aqui), a consanguinidade de dados de somente 5 a 10 gerações subestima o valor determinado a partir de todas as gerações disponíveis. Na maioria dos casos, a magnitude do erro é substancial (note que os eixos Y possuem escalas diferentes para cada gráfico. Peço desculpas pela baixa qualidade das figuras, era tudo o que estava disponível no material pré-impressão do artigo.

          Para as seis figuras abaixo:  consanguinidade computada de dados de pedigree para 5, 10 e todas as gerações para (de cima para baixo): Papillon (PAPI ), Bernese Mountain Dog (BMD), Golden Retriever (GOLD),  Basenji (BSJI), Norwich Terrier (NOWT) e Nova Scotia Duck Tolling Retriever (NSDT). Com este ordenamento, a raça com o menor nível atual de consanguinidade é a primeira, e as seguintes seguem em ordem de valores aumentando (isto é, o nível atual mais alto, computado a partir de dados de pedigree, é o NS Duck Tolling Retriever.

Estes dados confirmam que a consanguinidade da maior parte das raças é extremamente alta, com todas elas, exceto aproximadamente cinco, com valores excedendo o nível de consanguinidade produzida a partir de cruzamentos de irmãos completos de pais não relacionados.

 

Referência: Dreger DL, M Rimbault, BW Davis, A Bhatnagar, HG Parker, & EA Ostrander. 2016. Whole genome sequence, SNP chips and pedigree structure: building demographic profiles in domestic dog breeds to optimize genetic trait mapping. http://dmm.biologists.org/lookup/doi/10.1242/dmm.027037

*NT: na época da publicação deste texto original, o artigo ao qual Carol Beuchat se refere havia sido aceito para publicação, e estava aguardando a impressão. Por isto o termo "in press"