Genetic traceability refers to methods associated with the identification of animals and their products through DNA characterization of individuals, breeds or species. To trace breeds, it is necessary to define the breed groups to analyze, and the most appropriate molecular marker set. The selection of genetic markers depends on the gene frequency distribution, the genetic distance among breeds and the presence of private alleles. In this study, we assessed six single nucleotide polymorphisms (SNPs) located in the DGAT1, TG, LEP, GH, FABP4 and GnRHR genes, as potential genetic markers to be included into a panel for genetic traceability for the identification of breed origin associated with the bovine beef trade. The results of the genetic characterization of four of the main Chinese cattle populations and of the principal breeds raised in Argentina and in the world (five Bos taurus and two B. indicus) suggest that these SNP markers can be successfully used as a part of an effective traceability system for the identification of cattle breed origin in the context of the Chinese meat imports, and in particular in the Argentine-Chinese beef trade.

La trazabilidad genética, la cual se basa en la identificación de animales y sus productos, permite la identificación individual, racial o de especie. Esta metodología es útil para detectar fraudes y valorizar producciones locales. Para llevar a cabo la trazabilidad es necesario definir los grupos raciales a analizar y el panel de marcadores más apropiados a utilizar. La selección de marcadores depende de la distribución de las frecuencias génicas, de la distancia genética entre las razas y de la presencia de alelos privativos. El objetivo de este trabajo consistió en evaluar seis polimorfismos de nucleótido simple (SNPs) ubicados en los genes DGAT1, TG, LEP, GH, FABP4 y GnRHR como posibles marcadores genéticos apropiados para ser incluidos en un panel de trazabilidad para la identificación de la raza de origen en el contexto de la comercialización de carne bovina. Los resultados de la caracterización genética de cuatro de las principales poblaciones bovinas chinas y de las razas más importantes de nuestro país (cinco Bos taurus y dos B. indicus) sugieren que los marcadores estudiados pueden ser utilizados exitosamente como parte de un sistema de trazabilidad efectivo para identificar el origen de la carne bovina en el contexto de la importación de carne en el mercado chino y en particular en el comercio entre Argentina y China.

Several methods such as PCR-RFLP, OLA, DNA sequencing, PCR-SSCP and ARMS-PCR have been developed to detect the allelic variation at substitutions K232A of DGAT1, GH6.1 of GH, F279Y of GHR, R4C of LEP, I74V of FABP4, and at the transition in the TG 5´ leader sequence. Most of these methods are manual processes and therefore increase the time spent on the assay and limit the number of animals analyzed. Herein, we describe the development of pyrosequencing-based methods for the bovine DGAT1, GH, GHR, LEP, FABP4 and TG genes, whose polymorphisms have been associated with variation in carcass composition. This method was validated by analyzing DNA samples belonging to the Aberdeen Angus and Hereford breeds previously typed by PCR-SSCP, PCR-RFLP and/or DNA sequencing. The results obtained showed that, after sequencing or whole-genome association studies (discovery step), the pyrosequencing-based technique seems to be useful to validate (validation step) a particular single nucleotide polymorphism (SNP) in a candidate gene in a previously mapped region in independent populations (with different genotypes and/or production systems). We conclude that pyrosequencing may be useful in high-throughput SNP genotyping of candidate genes in breeds of cattle and other animal species, making it a fast and interesting screening method for population or association studies.

Diversos métodos como PCR-RFLP, OLA, secuenciación de ADN, PCR-SSCP y ARMS-PCR han sido desarrollados para detectar las variaciones alélicas presentes en las sustituciones K232A del gen DGAT1, GH6.1 del gen GH, F279Y de GHR, R4C de LEP, I74V de FABP4, y en la transición detectada en la secuencia 5´ líder del gen TG. La mayoría de estos métodos son procesos manuales que consumen mucho tiempo para realizar el ensayo y limitan el número de animales analizados. En el presente trabajo se describe el desarrollo de métodos de pirosecuenciación aplicables a los genes bovinos DGAT1, GH, GHR, LEP, FABP4 y TG, cuyos polimorfismos han sido asociados a variaciones en la composición de la carcasa. Este método se validó mediante el análisis de muestras de ADN pertenecientes a las razas Aberdeen Angus y Hereford previamente tipificadas por PCR-SSCP, PCR-RFLP y/o secuenciación de ADN. Los resultados obtenidos evidenciaron que, después de estudios de secuenciación o asociación genómica (etapa de descubrimiento), la pirosecuenciación sería de gran utilidad para validar (etapa de validación) un polimorfismo de nucleótido único (SNP) particular en un gen candidato localizado en una región previamente mapeada en poblaciones independientes (con diferentes genotipos y/o sistemas de producción). Concluimos que los métodos basados en pirosecuenciación pueden ser de gran utilidad en la genotipificación de alto rendimiento de SNPs de genes candidatos en razas bovinas y en otras especies animales, representando un rápido e interesante método de validación para estudios poblacionales o de asociación.

American Creole bovines and equines are direct descendant from the animals introduced by European conquerors during XV an XVI centuries. At the beginning of the last decade, new technologies based in DNA emerged for genetic analysis, and Creole breeds were not the exception for these kind of studies. During the last years, these methodologies evolved vertiginously. In a short time, the amount of available information increased, and the analysis of few loci turned into analysis of complete genomes. This work describes the evolution of Creole, cattle and equines, molecular genetic studies during the last fifteen years. Even though, Creole breeds have not entered yet into genomic and proteomic era, its study is relevant because they are suffering a progressive population reduction. In this sense, information about infectious diseases resistance, adaptability, forensic genetics, animal production and phylogeography, among others, can be obtained from them. Furthermore, Creole breeds are a unique natural reservoir of genetic variability, and strategies for its conservation should be implemented.

Los bovinos y equinos criollos americanos son descendientes directos de los animales introducidos al Nuevo Mundo por los europeos durante los siglos XV y XVI. En los comienzos de la década pasada, surgieron tecnologías basadas en el estudio del ADN que permitieron profundizar el análisis genético, por su parte, las especies criollas americanas no quedaron fuera de dichos estudios. En los últimos años, estas metodologías evolucionaron en forma vertiginosa, y en poco tiempo, el aumento de información creció significativamente de modo tal que las investigaciones pasaron de unos pocos loci a la secuenciación y el análisis de los genomas completos de ambas especies. En el presente trabajo se describe como ha evolucionado el estado del arte de la genética molecular de bovinos y equinos criollos en los últimos 15 años. Si bien las razas criollas aun no han entrado en la era de la genómica y la proteómica, su estudio es valioso dado que actualmente se encuentran en progresiva reducción poblacional. Su importancia radica en que aporta información relacionada con la resistencia a enfermedades infecciosas, la adaptabilidad ante condiciones desfavorables, la genética forense, la producción animal y la filigeografía, entre otras. Además, las razas criollas son un reservorio natural e irremplazable de variabilidad genética, y el conocimiento pormenorizado de ellas es clave para la planificación de estrategias de conservación sustentables a lo largo del tiempo.

Data from five protein-coding loci related to dairy production were used to study the genetic diversity and population structure of Argentine and Bolivian Creole cattle breeds. Genomic DNA was extracted from blood samples of six Creole cattle breeds: Argentine (n = 230), Patagonian (n = 25); "Saavedreño" (n = 140), "Chaqueño Boliviano" (n = 30), "Yacumeño" (n = 27), and "Chusco" (n = 11). kappa-casein, beta-lactoglobulin, growth hormone and prolactin were measured by PCR-RFLP, while alphaS1-casein was typed by PCR-ASO. The results are discussed, focusing on: historical origin, recent differentiation and selection events, Zebu gene introgression, and population structure. This work shows that: (i) For the studied genes, the observed gene frequency profiles of Argentine and Bolivian Creole cattle breeds were close to the data reported for Iberian breeds and for other South-American Creole cattle breeds which are historically related; (ii) although Zebu gene introgression has been reported at the studied loci, these breeds seem to be far from the Zebu gene frequency profiles; and (iii) the Argentine and Bolivian Creole cattle showed significant levels of subdivision, but each population has maintained its degree of genetic variability.