Optimización Genética en Diseño e Ingeniería

Selección: La selección de progenitores determina el grado de mejora. Por medio de la elección de los progenitores de la siguiente generación, a mejores progenitores, mejor descendencia.

Sustitución: Método genético basado en una raza que da mejores resultados en las mismas condiciones.

Cruzamiento: Método genético basado en la mejora de la producción por vigor híbrido.

Gen: Partícula de material genético que se encuentra en un orden fijo a lo largo del cromosoma. Determina la aparición de los caracteres hereditarios en los seres vivos.

Marcador genético: Es un segmento de ADN con un locus en un cromosoma, cuya herencia genética se puede rastrear. Un marcador puede ser un gen o alguna sección de ADN.

Objetivo selección: Es el objetivo por el cual se desarrolla un plan de mejora; el primer factor es la rentabilidad que va a producir.

Criterio de selección: Variables que se emplean para seleccionar a los reproductores según el programa establecido, reflejan las mediciones efectuadas de dichos reproductores.

Régimen de selección: ¿Cómo lo voy a hacer? Condiciones en las que se prueba, evalúa y explota a los candidatos a reproductor selecto.

Heredabilidad: Porción de superioridad o inferioridad fenotípica en los padres que es esperable observar en los hijos para una determinada característica. Es una medida del grado en que los hijos se parecen a los padres en una característica.

Respuesta: (Variabilidad * Intensidad * Fiabilidad) / Intervalo

• Fiabilidad: del criterio de selección, h² para fenotipo R² para VGA
• Variabilidad: del criterio de selección
• Intensidad: superioridad media de reproductores
• Intervalo: edad de los hijos cuando sustituyen a los padres

El Dogma de la Genética Poligénica Infinitesimal

Cuando hablamos del dogma de la genética poligénica infinitesimal, lo hacemos dentro de la genética cuantitativa. La genética poligénica está dentro de la herencia poligénica, esto quiere decir que tiene poca cantidad de genes pero poco específicos, o muchos genes pero con un resultado muy pequeño. El método que se utiliza es aplicar modelos que nos permitan calcular el VGA y así poder hacer análisis estadísticos.

Selección por Truncamiento

Tenemos el conjunto total de progenitores ordenado proporcionalmente, de peor a mejor. Al final encontramos a los mejores candidatos a reproductores, haciendo una media de estos y los seleccionados son desde la mitad del total hasta dicha media. La respuesta obtenida es menor que la selección, obteniendo un nuevo conjunto total en la generación de descendientes. Se repetirá así de nuevo el proceso mejorando las poblaciones poco a poco, generación tras generación.

La respuesta obtenida tras este método de selección se calcula de forma muy exacta con la fórmula explicada.

Logística y Organización de un Programa de Mejora

Hay que elegir bien los objetivos, que tienen que ser rentables a largo plazo. Elegir bien los criterios de selección, tiene que ser medible y relacionados genéticamente con el objetivo, ya que los vamos a emplear para elegir a los reproductores. Hay que seleccionar la raza con que queremos cruzar a la muestra. Una vez localizada, hay que diseñar un régimen de selección: nº de padres, de selectos, edades… y hacer un esquema con los datos obtenidos. Una vez que tenemos todos los datos, se valoran los reproductores y se seleccionan a los mejores y se cruzan.

Hay que provocar que la inseminación sea correcta, es decir, asegurarnos que la mejora genética llegue a toda la población (utilizando a los mejores con todas las vacas).

Para una correcta evolución hay que:

• Manejar bien a los candidatos
• Corregir las influencias de incidencia conocidas (evitar combinaciones de factores con pocas observaciones)
• Mirar la información de parientes
• Ordenar por VGA (valor genético aditivo), pese a que vaya poca información
• Utilizar pocos reproductores como sea posible, ya que con muchos no mejoramos, con pocos no reponemos y la siguiente generación estará muy emparentada.

Genética Cuantitativa

Definición: Es el estudio de rasgos continuos (altura, peso) y sus mecanismos subyacentes. Es una extensión de la herencia mendeliana simple, en la que el efecto combinado de los muchos genes subyacentes resulta en una distribución continua de valores fenotípicos. Estudia caracteres controlados por muchos genes (poligénicos) con un resultado muy pequeño cada uno, y las propiedades genéticas en las poblaciones y los cruzamientos.

Como hemos dicho anteriormente, tienen un dogma poligénico y el método es la aplicación de un modelo que permite calcular el VGA, hacer análisis estadístico y parámetros dentro de la población. Tiene una variación continua.

Este tipo de genética es muy compleja, ya que si se quiere hacer una mejora de varios genes (ej: quitar el gen de los cuernos de las vacas, con una mayor producción, cubrirla con un macho que tiene las patas de una determinada forma, etc.) hay que hacer un estudio muy riguroso y preciso, para conocer entre otros parámetros la compatibilidad de esos genes, el estado del animal y el comportamiento con esas modificaciones, conocer el lugar preciso en donde se encuentra el gen dentro del cromosoma.