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Como se transforma uma espécie selvagem numa espécie doméstica
Nuno Ferrand de Almeida
CIBIO/InBIOCentro de Investigação em Biodiversidade e Recursos Genéticos
Departamento de Biologia, FCUP
Universidade do Porto
Domesticação: a transformação das sociedades humanas
O que é a domesticação?
Nas plantas:
1.Grãos ou frutos maiores2.Perda de dispersão de sementes3.Decréscimo na quantidade de substâncias amargas
Nos animais:
1.Maior tamanho e fertilidade2.Menor territorialidade3.Menor capacidade de apreciação do ambiente
Exemplos notáveis
Os pombos: a inspiração de Darwin
Exemplos notáveis
O lobo e o cão: a diversidade de formas e comportamentos
Exemplos notáveis
O tomate: a transformação do tamanho
Exemplos notáveis: o milho e os genes da domesticação
A maior experiência até hoje realizada embiologia da evolução
A compreensão da relação genótipo/fenótipo
1.
A sua importância em termos da análise das características complexas
2.
A idade da genómica
Os tempos actuais são únicos em termos de ferramentas para compreender o que é a domesticação
A idade da genómica: a sequenciação em larga escala
As primeiras questões
Onde foram domesticados animais e plantas?
1.
Quantas vezes?2.
Quais as formas, ou espécies, selvagens que lhes deram origem?
3.
Alguns exemplos de domesticação animal elucidados através de estudos genéticos
Espécie Nº formas Nº eventos Nº formasDoméstica ancestrais domesticação envolvidas
Vacas 0 3 2
Cabras 4 3 3
Cavalos 0 ? ?
Porcos 2 2 2
Coelhos 2 1 1
A utilidade do mtDNA
• Transmissão materna
• Ausência de recombinação
• Elevada variabilidade
um só marcador molecular independente
no entanto:
A domesticação dos bovinos
A domesticação dos bovinos: o auroque esteve na sua origem, mas é hoje uma espécie extinta
Os centros de domesticação, expansão e rotas de colonização de Bos taurus e B. indicus
Bos indicus
Bos taurus
O mtDNA na investigação da domesticação do coelho
SWIP NEIP+FR+DOM
mtDNA A mtDNA B
+ 50
O mtDNA: uma zona híbrida na direcção NW-SE
mtDNA A
mtDNA B
O centro de domesticação do coelho
Feita a história,
estamos agora em condições de estudar directamente as características que foram modificadas pela pressão da selecção exercida pela espécie humana durante o processo de domesticação
As grandes questões
Que fracção do genoma foi seleccionada? Existe evidência favorável ao conceito de gene da domesticação?
1.
A diversidade era pré-existente, ou foi introduzida de novo?
2.
Que tipo de variação foi alvo de selecção? Substituições aminoacídicas, ou mutações em regiões reguladoras?
3.
O exemplo da pelagem dos mamíferos: o coelho
O exemplo da pelagem dos mamíferos: a característica agouti
AgoutiMC1R
Agouti-signaling M elanocyte-stim ulating protein horm one
- +
- +
cAM P
+
Phaeomelanin Eum elanin synthesis synthesis
O exemplo da pelagem dos mamíferos: o gene MC1R no coelho
English
Néo-zélandaisGéant des F landresHungarian GiantViena White
Chamois de ThuringeViena WhiteGéant des F landresEnglishFauve de Bourgogne
O exemplo da pelagem dos mamíferos
Estas duas raças estão fixadas para uma delecção de dez aminoácidos no MC1R, sugerindo o seu parentesco
O locus MC1R é muito mais informativo sobre as relações entre as raças de coelho do que qualquer outro tipo de marcador molecular
As respostas que conhecemos hoje
Não mais do que 1% a 2% do genoma das espécies domésticas terá sido moldado pela selecção
1.
Grande parte da diversidade parece ser pré-existente, mas provavelmente com consequências deletérias
2.
A selecção parece ter incidido tanto ao nível da estrutura das proteínas como da expressão dos genes
3.
A análise genómica dos coelhos
Os dois modelos explicativos da base genéticada domesticação
CIBIO - Centro de Investigação em Biodiversidade e Recursos Genéticos
Universidade do Porto
