Parâmetros e ganhos genéticos em características de crescimento de bovinos Tabapuã da Bahia / Parameters and gains in genetic characteristics of Bahia Tabapuã bovine Growth

Compararam-se dois modelos (com ou sem o efeito materno) na estimativa de parâmetros genéticos por meio do fator de Bayes (FB) e do critério de informação da deviance (DIC). Adicionalmente, avaliaram-se as tendências genéticas, maternas e fenotípicas em características de crescimento de bovinos da raça Tabapuã do estado da Bahia. O modelo que incluiu o efeito materno proporcionou menores valores de FB (167629,2; 117341,2 e 124804,8) e DIC (174550,0; 120242,7 e 128037,2) para pesos aos 205 (P205), 365 (P365) e 550 (P550) dias de idade, respectivamente. As estimativas médias, a posteriori, das herdabilidades diretas e maternas foram 0,33; 0,43 e 0,44 e 0,15; 0,14 e 0,16 para as três características, respectivamente. As tendências genéticas para o efeito direto foram de 0,4415 e 0,3613kg/ano para P205 e P365 e representam incrementos de apenas 0,25 e 0,15% nas médias das características ao ano. As tendências genéticas maternas para as três características demonstraram perdas e indicam ausência de seleção de matrizes para boa habilidade materna. Apesar de existir variabilidade genética suficiente para justificar ganhos genéticos via seleção, estes e os ganhos fenotípicos foram pequenos, sugerindo necessidade de melhorias genéticas e ambientais.(AU)

We compared two models (with or without maternal effect) in the estimation of genetic parameters through Bayes Factor (BF) and the Deviance Information Criterion (DIC). Additionally, we evaluated the genetic, maternal and phenotypic trends in Tabapuã bovine growth characteristics in the state of Bahia. The model that included the maternal effect provided smaller BF values (167,629.2; 117,341.2 and 124,804.8) and DIC (174,550.0; 120,242.7 and 128,037.2) for weights at 205 (W205), 365 (W365) and 550 (W550) days of age, respectively. The average estimates, a posteriori, the direct and maternal heritability (0.33, 0.43 and 0.44) and (0.15, 0.14 and 0.16) for the three characteristics, respectively. Genetic trends for direct effect were 0.4415 and 0.3613kg/year for W205 and W365 and presented increases of 0.25 and 0.15% in the average characteristics of the year. The phenotypic trend for W205 was 0.7039kg/year. Maternal genetic trends for the three characteristics showed losses and indicate absence of selection matrices for good maternal ability. Despite the magnitude of the estimated direct and maternal heritability, they indicate genetic gain opportunities, genetic and phenotypic trends indicated few direct gains and no gains for maternal ability.(AU)

Estimação de parâmetros genéticos de ovinos da raça Santa Inês utilizando modelos uni e bicaracterística / Estimation of genetic parameters Santa Inês Sheep breed using single and two - traits models

Objetivou-se nesse trabalho, estimar os parâmetros genéticos para características de crescimento em ovinos da raça Santa Inês através do Método da Máxima Verossimilhança Restrita (REML). Os componentes de (co)variâncias e os parâmetros genéticos foram estimados pelo Software MTDFREML (Multiple Trait Derivative-Free Restricted Maximum Likelihood). As características avaliadas em modelos uni e bicaracterística foram: peso ao nascimento (PN) e peso ao desmame (P90). Além dos efeitos fixos de sexo, grupo contemporâneo e tipo de parto, foram utilizados os seguintes efeitos aleatórios: efeito genético aditivo direto, efeito genético aditivo materno e efeito residual. As estimativas de herdabilidade aditiva direta para PN foram 0,20 e 0,21, para os modelos uni e bicaracterística, respectivamente. As estimativas de herdabilidade aditiva direta para P90 foram 0,04 e 0,07, para os modelos uni e bicaracterística, respectivamente. A correlação genética entre PN e P90 foi de 0,11, indicando que ambas as características devem ser trabalhadas simultaneamente.

The objective of this study is to estimate genetic parameters for growth traits in sheep Santa Ines breed by Restricted Maximum Likelihood (REML). The (co)variance components and genetic parameters were estimated by MTDFREML Software (Multiple Trait Derivative-Free Restricted Maximum Likelihood). The characteristics evaluated in single and two-trait models were: birth weight (BW) and weaning weight (WW). In addition to the fixed effects of sex, contemporary group and parity type, we used the following random effects: direct genetic effect, maternal additive genetic and residual effects. The direct additive heritability estimates for BW were 0.20 and 0.21 for single and two-trait models, respectively. Heritability estimates for direct additive WW were 0.04 and 0.07 for single and two-trait models, respectively. The genetic correlation between BW and WW was 0.11, indicating that both traits should be worked on simultaneously.

Epigenetics in the nervous system: An overview of its essential role.

The role that epigenetic mechanisms play in phenomena such as cellular differentiation during embryonic development, X chromosome inactivation, and cancers is well‑characterized. Epigenetic mechanisms have been implicated to be the mediators of several functions in the nervous system such as in neuronal‑glial differentiation, adult neurogenesis, the modulation of neural behavior and neural plasticity, and also in higher brain functions like cognition and memory. Its particular role in explaining the importance of early life/ social experiences on adult behavioral patterns has caught the attention of scientists and has spawned the exciting new field of behavioral epigenetics which may hold the key to explaining many complex behavioral paradigms. Epigenetic deregulation is known to be central in the etiology of several neuropsychiatric disorders which underscore the importance of understanding these mechanisms more thoroughly to elucidate novel and effective therapeutic approaches. In this review we present an overview of the findings which point to the essential role played by epigenetics in the vertebrate nervous system.

Quantificação de transcritos maternos em oócitos bovinos submetidos a diferentes condições de maturação / Quantification of maternal transcripts in bovine oocytes under different maturation systems

Comparou-se a quantidade relativa de transcritos de origem materna entre oócitos bovinos maturados in vivo e maturados em diferentes condições in vitro. Avaliou-se também o efeito dos sistemas de maturação in vitro sobre a viabilidade das células do cumulus. Para a maturação in vivo, os oócitos foram coletados 19-20h após aplicação de gonadorelina em doadoras superestimuladas com FSH e sincronizadas com implante de progesterona. Para a maturação in vitro, oócitos imaturos, obtidos de ovários coletados em matadouro, foram maturados sob diferentes tensões de oxigênio e suplementação proteica. Avaliou-se a abundância dos transcritos de Zar1, MATER e GDF9 por PCR em tempo real. A viabilidade das células do cumulus de oócitos maturados in vitro foi analisada pela coloração de Azul de Tripan. Observou-se sub-regulação (P<0,05) dos transcritos em oócitos submetidos às diferentes condições de maturação in vitro em relação aos maturados in vivo. Não houve diferença (P>0,05) na viabilidade das células do cumulus. Conclui-se que o sistema de maturação influencia a quantidade de transcritos de origem materna armazenados no citoplasma de oócitos bovinos.

The relative abundance of maternal transcripts among bovine oocytes in vivo matured or under different in vitro conditions was compared. Viability of cumulus cells of in vitro matured oocytes was also evaluated. For in vivo maturation, oocytes were recovered from 19 to 20h after gonadorelin injection in donor cows, which were previously superestimulated with FSH and synchronized with progesterone implant. For in vitro maturation, immature cumulus-oocyte complexes, obtained from ovaries collected at slaughterhouse, were matured under different oxygen tensions and protein supplementation. Relative amount of Zar1, MATER, and GDF9 transcrispts were analyzed by real time PCR. Cumulus cell viability was analyzed by trypan blue. The expression of maternal effect genes were down-regulated (P<0.05) in oocytes matured under different in vitro conditions when compared to those in vivo matured. There was no difference (P>0.05) on cumulus cell viability among different in vitro maturation conditions. In conclusion, different maturation conditions affect the relative abundance of maternal transcripts stored into oocyte cytoplasm.

Efeitos gênicos do teor de cálcio em grãos de feijão / Genetic effects of the calcium content in common bean

O objetivo deste trabalho foi investigar a existência de efeito materno para o teor de cálcio em grãos de feijão e obter estimativas de herdabilidade e de efeitos gênicos para seleção em gerações precoces. Os cruzamentos controlados foram realizados entre as cultivares "Pérola" x "TPS Bonito" e "TPS Bonito" x "BRS Expedito". As gerações F1, F1 recíproco, F2, F2 recíproco, F3, F3 recíproco, RCP1 e RCP2 foram obtidas para cada combinação híbrida. O teor de cálcio foi determinado por meio de digestão nítrico-perclórica e leitura em espectrofotômetro de absorção atômica. Variabilidade genética para o teor de cálcio nos grãos foi constatada nos diferentes cruzamentos, com maior influência dos efeitos gênicos aditivos, além de expressão de efeito materno. Estimativas de herdabilidade, em sentido amplo, de 66,75 por cento e de 74,65 por cento e, em sentido restrito, de 47,00 por cento e 63,61 por cento, foram obtidas para os cruzamentos "Pérola" x "TPS Bonito" e "TPS Bonito" x "BRS Expedito", respectivamente. A seleção realizada em gerações precoces poderá ser efetiva no desenvolvimento de germoplasma de feijão com alto teor de cálcio nos grãos.

The objective of this research was to investigate the existence of maternal effect in calcium content of common bean grains and to estimate heritability and gene effect by selection in early generations. The controlled crossings were performed among the cultivars 'Pérola' x 'TPS Bonito' and 'TPS Bonito' x 'BRS Expedito'. The F1, F1 reciprocal, F2, F2 reciprocal, F3(3), F3 reciprocal, backcross 1 and backcross 2 generations were obtained for each hybrid combination. The calcium content was ascertained by nitric-perchloric digestion and determination on the atomic absorption spectrophotometer. Genetic variability in grain calcium content was revealed in two crosses with higher influence of the additive genetic effect, beyond expression of maternal effect. Estimates of heritability in the broad sense were of 66.75 percent and 74.65 percent and in the narrow sense of 47.00 percent and 63.61 percent, in the crosses 'Pérola' x 'TPS Bonito' and 'TPS Bonito' x 'BRS Expedito', respectively. The selection performed in the early generation may be effective for development of common bean germplasm with higher calcium content.

Estimation models of variance components for farrowing interval in swine

The main objective of this study was to evaluate the importance of including maternal genetic, common litter environmental and permanent environmental effects in estimation models of variance components for the farrowing interval trait in swine. Data consisting of 1,013 farrowing intervals of Dalland (C-40) sows recorded in two herds were analyzed. Variance components were obtained by the derivative-free restricted maximum likelihood method. Eight models were tested which contained the fixed effects(contemporary group and covariables) and the direct genetic additive and residual effects, and varied regarding the inclusion of the maternal genetic, common litter environmental, and/or permanent environmental random effects. The likelihood-ratio test indicated that the inclusion of these effects in the model was unnecessary, but the inclusion of the permanent environmental effect caused changes in the estimates of heritability, which varied from 0.00 to 0.03. In conclusion, the heritability values obtained indicated that this trait appears to present no genetic gain as response to selection. The common litter environmental and the maternal genetic effects did not present any influence on this trait. The permanent environmental effect, however, should be considered in the genetic models for this trait in swine, because its presence caused changes in the additive genetic variance estimates.

Este trabalho teve como objetivo principal avaliar a importância da inclusão dos efeitos genético materno, comum de leitegada e de ambiente permanente no modelo de estimação de componentes de variância para a característica intervalo de parto em fêmeas suínas. Foram utilizados dados que consistiam de 1.013 observações de fêmeas Dalland (C-40), registradas em dois rebanhos. As estimativas dos componentes de variância foram realizadas pelo método da máxima verossimilhança restrita livre de derivadas. Foram testados oito modelos, que continham os efeitos fixos (grupos de contemporâneo e covariáveis) e os efeitos genético aditivo direto e residual, mas variavam quanto à inclusão dos efeitos aleatórios genético materno, ambiental comum de leitegada e ambiental permanente. O teste da razão de verossimilhança (LR) indicou a não necessidade da inclusão desses efeitos no modelo. No entanto observou-se que o efeito ambiental permanente causou mudança nas estimativas de herdabilidade, que variaram de 0,00 a 0,03. Conclui-se que os valores de herdabilidade obtidos indicam que esta característica não apresentaria ganho genético como resposta à seleção. O efeito ambiental comum de leitegada e o genético materno não apresentaram influência sobre esta característica. Já o ambiental permanente, mesmo sem ter sido significativo o seu efeito pelo LR, deve ser considerado nos modelos genéticos para essa característica, pois sua presença causou mudança nas estimativas da variância genética aditiva.

Estimação de parâmetros genéticos para características de crescimento de ovinos Santa Inês utilizando modelos uni e multicaracterísticas / Estimation of genetic parameters for growth traits of Santa Inês sheep using single and multiple-trait models

Utilizaram-se registros de pesos do nascimento aos 196 dias de idade de 927 cordeiros, filhos de 45 reprodutores e 323 matrizes de ovinos da raça Santa Inês, controlados de 1983 a 2000, com o objetivo de avaliar três modelos que consideraram ou não o efeito genético materno e a (co)variância entre os efeitos genéticos direto e materno, para estimar componentes de variância e parâmetros genéticos por meio de modelos uni e bicaracterísticas. Os componentes de (co)variâncias e os parâmetros genéticos direto e materno para os pesos foram estimados pelo método da máxima verossimilhança restrita, sob modelo animal. De acordo com o teste de razão de verossimilhança, o modelo que incluiu o efeito aditivo direto mais o efeito materno foi o indicado para todas as características estudadas. A não-inclusão do efeito materno no modelo de análise superestimou as variâncias e as herdabilidades para o efeito direto (0,56 a 0,23). A importância do efeito materno diminuiu ao longo da trajetória de crescimento, à medida que a idade dos cordeiros aumentava. As variâncias e as herdabilidades estimadas por meio dos modelos bicaracterísticas para os efeitos genéticos diretos foram superiores às obtidas pelos modelos unicaracterísticas. As correlações genéticas entre as características foram altas e positivas. O efeito materno foi importante para todas as características estudadas, devendo, portanto, ser considerado nos estudos de crescimento. Os modelos bicaracterísticas possibilitaram resgatar parte da variância aditiva direta, levando a estimativas maiores de herdabilidade.

Records of birth weights at 196 days of age of 927 lamb progenies of 45 sires and 323 dams of Santa Ines sheep, controlled from 1983 to 2000, were used with purpose of evaluating three models that considered or no the maternal genetic effect and covariance between direct and maternal genetic effects, to estimate variance components and genetic parameters by single and two-trait analyses. The (co)variance components and genetic direct and maternal parameters were estimated by restricted maximum likelihood methods, under animal model. The model that included additive direct and maternal effects showed higher value for log likelihood for all the studied traits. Model without maternal effect overestimated the variances and heritability for direct genetic effect (0.56 to 0.23). The importance of maternal effect decreased with growth, as the age of the lambs increased. The variances and heritability estimates in two-trait models for genetic direct genetic effect were higher than those obtained by single-trait models. The genetic correlations between the traits were high and positive. The maternal effect was important for all the studied traits. The two-trait models allowed better estimate of the direct additive variance, causing higher heritability value.

Dosage compensation and sex determination in Drosophila: mechanism of measurement of the X/A ratio.

We propose a molecular mechanism for the intra-cellular measurement of the ratio of the number of X chromosomes to the number of sets of autosomes, a process central to both sex determination and dosage compensation in Drosophila melanogaster. In addition to the two loci, da and Sxl, which have been shown by Cline (Genetics, 90, 683, 1978)and others to be involved in these processes, we postulate two other loci, one autosomal (ω) and the other, X-linked (π). The product of the autosomal locus da stimulates ω and initiates synthesis of a limited quantity of repressor. Sxl and π ,both of which are X-linked, compete for this repressor as well as for RNA polymerase. It is assumed that Sxl has lower affinity than π for repressor as well as polymerase and that the binding of polymerase to one of these sites modulates the binding affinity of the other site for the enzyme. It can be shown that as a result of these postulated interactions transcription from the Sxl site is proportional to the X/A ratio such that the levels of Sxl+ product are low in males, high in females and intermediate in the intersexes. If, as proposed by Cline, the Sxl- product is an inhibitor of X chromosome activity, this would result in dosage compensation. The model leads to the conclusion that high levels of Sxl+ product promote a female phenotype and low levels, a male phenotype. One interesting consequence of the assumptions on which the model is based is that the level of Sxl+ product in the cell, when examined as a function of increasing repressor concentration, first goes up and then decreases, yielding a bell-shaped curve. This feature of the model provides an explanation for some of the remarkable interactions among mutants at the Sxl, da and mle loci and leads to several predictions. The proposed mechanism may also have relevance to certain other problems, such as size regulation during development, which seem to involve measurement of ratios at the cellular level.