UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA UNIVERSIDADE FEDERAL DO...
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UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO PROGRAMA DE DOUTORADO INTEGRADO EM ZOOTECNIA DIVERSIDADE GENÉTICA DE POPULAÇÕES CAPRINAS DO NORDESTE BRASILEIRO COM MARCADOR DE DNA MITOCONDRIAL NÚBIA MICHELLE VIEIRA DA SILVA AREIA-PB DEZEMBRO-2013
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UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA
UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO
PROGRAMA DE DOUTORADO INTEGRADO EM ZOOTECNIA
DIVERSIDADE GENÉTICA DE POPULAÇÕES CAPRINAS DO NORDESTE
BRASILEIRO COM MARCADOR DE DNA MITOCONDRIAL
NÚBIA MICHELLE VIEIRA DA SILVA
AREIA-PB
DEZEMBRO-2013
UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA
UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO
PROGRAMA DE DOUTORADO INTEGRADO EM ZOOTECNIA
DIVERSIDADE GENÉTICA DE POPULAÇÕES CAPRINAS DO NORDESTE
BRASILEIRO COM MARCADOR DE DNA MITOCONDRIAL
NÚBIA MICHELLE VIEIRA DA SILVA ZOOTECNISTA
AREIA-PB
DEZEMBRO-2013
NÚBIA MICHELLE VIEIRA DA SILVA
DIVERSIDADE GENÉTICA DE POPULAÇÕES CAPRINAS DO
NORDESTE BRASILEIRO COM MARCADOR DE DNA
MITOCONDRIAL
Tese apresentada ao Programa de Doutorado
Integrado em Zootecnia da Universidade da Paraíba,
Universidade Federal Rural de Pernambuco e
Universidade Federal do Ceará como requisito
parcial para obtenção do título de Doutor em
Zootecnia.
Área de concentração: Produção Animal
Comitê de Orientação:
Prof. Dr. Edgard Cavalcanti Pimenta Filho – Orientador Principal
Prof. Dr. Carlos Manoel Martins Santos Fonseca – Co-orientador
Prof.ª Dr.ª Maria Norma Ribeiro - Co-orientadora
AREIA-PB
DEZEMBRO-2013
Autorizo a reprodução e divulgação total ou parcial deste trabalho,
por qualquer meio convencional ou eletrônico, para fins de estudo e
pesquisa, desde que citada à fonte.
Ficha Catalográfica Elaborada na Seção de Processos Técnicos da
Biblioteca Setorial do CCA, UFPB, Campus II, Areia – PB.
S586d Silva, Núbia Michelle Vieira da. Diversidade genética de populações caprinas do Nordeste brasileiro com marcador de
DNA mitocondrial. / Núbia Michelle Vieira da Silva. - Areia: UFPB/CCA, 2013. 135f. : il.
Tese (Doutorado em Zootecnia) - Centro de Ciências Agrárias. Universidade Federal da Paraíba, Areia, 2013.
Bibliografia. Orientador (a): Edgar Cavalcanti Pimenta Filho. Coorientador (a): Carlos Manoel Martins S. Fonseca e Maria Norma Ribeiro.
1. Caprinos – caracterização genética 2. Filogenia 3. Caprinos – Nordeste, Brasil I. Pimenta Filho, Edgar Cavalcanti (Orientador) II. Título.
UFPB/CCA CDU: 636.39(043.2)
DADOS CURRICULARES
Filha de Nivaldo Antonio da Silva e Maria das Graças Vieira da Silva, Núbia
Michelle Vieira da Silva nasceu em Bezerros, cidade do Agreste de Pernambuco, em
vinte e seis de Janeiro de 1984. Concluiu o segundo grau em 2001, no Colégio Nossa
Senhora das Dores, em Bezerros.
Em setembro de 2003, iniciou o curso de graduação em Zootecnia, na
Universidade Federal Rural, Recife, PE. Quando graduanda, sob a orientação da Profa.
Dra. Maria Norma Ribeiro, foi aluna bolsista PIBIC-CNPq-UFRPE e FACEPE, durante
três anos, tendo concentrado suas pesquisas na área da produção de caprinos. Submeteu-
se à defesa do trabalho de conclusão de curso, para obtenção do título de Zootecnista,
em 2008.
Em agosto de 2008, iniciou o curso de pós-graduação em nível de mestrado em
Produção Animal, no departamento de Zootecnia, na Universidade Federal Rural de
Pernambuco, sob a orientação da Profa. Dra. Maria Norma Ribeiro. Continuou na linha
da caprinocultura, tendo realizado diversos trabalhos, principalmente na área de
conservação de caprinos locais. Em Julho de 2010, submeteu-se à defesa do trabalho de
dissertação para obtenção do título de Mestre em Produção Animal.
Na sequência, em Agosto desse mesmo ano, sob orientação do Dr. Prof. Edgard
Cavalcanti Pimenta Filho, ingressou no Doutorado em Zootecnia do Programa de
Doutorado Integrado da Zootecnia, (UFPB/Campus II, Areia), sendo bolsista da
CAPES. Em 2012, iniciou o período sanduíche na Universidade de Aveiro, Aveiro,
Portugal, sob a orientação do Prof. Dr. Carlos Fonseca, na Unidade de Vida Selvagem,
ao apoio do PDSE é um programa institucional da CAPES, destinados à concessão de
bolsas de doutorado sanduíche. Em 2013, concluiu o período sanduíche. Em Dezembro
de 2013, Silva submeteu-se à defesa de sua tese para a obtenção do título de Doutor em
Zootecnia.
A vida vai ficando cada vez mais dura perto do topo.
Friedrich Nietzsche
DEDICATÓRIA
A Deus,
À minha família, e a todos os caprinocultores.
AGRADECIMENTOS
Ao Prof. Dr. Edgard, que nos anos de convivência, muito me ensinou, contribuindo para
meu crescimento científico e intelectual.
Ao Prof. Dr. Carlos Fonseca, pela atenção e apoio durante o processo de orientação no
doutorado sanduíche.
À Universidade Federal da Paraíba, pela oportunidade de realização do curso de
doutorado.
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pela
concessão da bolsa de doutorado e pelo apoio financeiro para a realização desta
pesquisa.
Ao Departamento de Biologia da Universidade de Aveiro, por colocar à disposição o
laboratório.
À Profa. Dra. Maria Mascena, pelo carinho, mas também pela ajuda, indispensável à
finalização deste trabalho; ao Prof. Dr. Manoel Adrião, por toda a ajuda neste trabalho
desde o seu início; ao Pesquisador Júlio Oliveira, a Pesquisadora Patricy e aos Pós doc
Dr. José Fábio e Dr. Josiane Veloso, pela ajuda construtiva neste trabalho.
À Profa. Dra. Maria Norma (UFRPE), por iniciar as pesquisas com caprinos e estar
presente ate hoje, na minha vida profissional.
Aos amigos que permitiram a realização deste trabalho, Anna, Filipe, Rosália, Janaína,
Carla, Elizabete, Denea, Eduardo, Irene e Rita.
Aos amigos Marcinho e Ju presentes em todo o doutorado.
Ao Dr. Aderbal Cavalcanti Neto que desde o início das coletas esteve presente para a
realização deste trabalho.
Aos criadores de caprinos que permitiram o acesso de seus rebanhos sempre com muita
gentileza, e sua sensibilidade em trabalharem com essas raças valiosas para o Brasil.
A Embrapa Meio-Norte, Embrapa Caprinos e Emparn pela contribuição ao nosso
trabalho.
Enfim, a todos que, direta ou indiretamente, contribuíram para o término de mais uma
etapa da minha vida.
SUMÁRIO
Lista de Figuras.............................................................................................................xii
Lista de Tabelas............................................................................................................xiv
Resumo Geral................................................................................................................xv
Abstrat...........................................................................................................................xvi
CONSIDERAÇÕES INICIAIS....................................................................................xvii
CAPÍTULO 1. Referencial Teórico ............................................................................ 177
INTRODUÇÃO .............................................................................................................. 18
OBJETIVOS ................................................................................................................... 20
Objetivo Geral ............................................................................................................ 20
Objetivos Específicos ................................................................................................. 20
REVISÃO DE LITERATURA ...................................................................................... 21
Classificações da Cabra e Origem .............................................................................. 21
Características dos ancestrais ..................................................................................... 24
Domesticações das cabras .......................................................................................... 24
Utilizações da Biologia Molecular para esclarecimento da Domesticação ................ 27
Definição e formação de raça ..................................................................................... 28
Rotas das raças atuais ................................................................................................. 32
Caprinos do Brasil ...................................................................................................... 38
As Raças Caprinas estudadas ..................................................................................... 41
Registro Genealógico de Caprinos e Associações ...................................................... 48
Marcadores Moleculares............................................................................................. 50
DNA mitocondrial ...................................................................................................... 54
Tipos de DNA presentes no organismo .......................................................................59
CONSIDERAÇÕES FINAIS..........................................................................................61
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................................62
CAPÍTULO 2.Catalogação dos haplótipos do DNA mitocondrial de caprinos da raça
Canindé............................................................................................................................75
RESUMO.........................................................................................................................76
ABSTRAT.......................................................................................................................77
INTRODUÇÃO...............................................................................................................78
METODOLOGIA............................................................................................................80
Local do Estudo...........................................................................................................80
Amostragem e descrição do local de colheita de material biológico para a pesquisa 80
Material biológico e extração do DNA....................................................................... 81
Amplificação da região D-loop e sequenciamento ..................................................... 82
Tratamento dos dados ................................................................................................. 83
Análise de dados ......................................................................................................... 84
RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................................... 86
Análise de polimorfismo ............................................................................................ 86
Distribuição dos haplótipos de mtDNA ..................................................................... 89
Diferenciação genética ............................................................................................... 91
Análises filogenéticas ................................................................................................. 93
Análise de correspondência entre distribuição geográfica e variância genética
(SAMOVA) ................................................................................................................ 99
Dinâmica populacional ............................................................................................. 101
CONCLUSÃO .............................................................................................................. 103
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 104
CAPÍTULO 3.Diversidade Genética na Região D- loop do mtDNA de populações
caprinas brasileiras e sua relação filogenética com seu grupo de origem .................... 108
RESUMO.......................................................................................................................109
ABSTRAT.....................................................................................................................110
INTRODUÇÃO ............................................................................................................ 111
MATERIAL E MÉTODOS .......................................................................................... 112
Amostragem ............................................................................................................. 112
Material biológico .................................................................................................... 113
A amplificação da região D-loop do mtDNA e sequenciamento ............................. 115
RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................................. 116
CONCLUSÃO .............................................................................................................. 129
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 130
LISTA DE FIGURAS
Capítulo 1. Referencial Teórico
Figura 1. Localização geográfica dos principais centros de domesticação da espécie
caprina. A-Turquia, B-Paquistão, C- Irã, D- Iraque, E- Anatólia, F- Síria, G- Israel e H-
Jordânia............................................................................................................................25
Figura 2. Ibex, 11 000 a.C., Gruta de Niaux, Foix, França............................................26
Figura 3. Origem e desenvolvimento de algumas raças Caprinas..................................32
Figura 4. O brasão da família Cabral, com a representação de cabras (animais valentes
e leais, comuns na região das Beiras, Portugal) indica que a família Cabral era influente
na Corte Portuguesa.........................................................................................................34
Figura 5. Resumo dos conjuntos de cromossomos da Capra hircus (DONG et al.,
2012)................................................................................................................................56
Capítulo 2 - Catalogação dos Haplótipos do DNA Mitocondrial de Caprinos da
Raça Canindé
Figura 1. Representação dos locais onde as amostradas foram coletadas......................81
Figura 2 - Amplificação bem sucedida dos fragmentos de DNA, evidenciado pelas
bandas obtidas por eletroforese (o “controle” não apresenta bandas, o que indica
ausência de contaminação)..............................................................................................82
Figura 3 - Cromatograma obtido para uma sequência....................................................83
Figura 4. Relação filogenética entre os haplótipos de caprinos da raça Canindé oriunda
do Nordeste do Brasil. O tamanho dos círculos é proporcional ao número de indivíduos
que apresenta o respectivo haplótipo. Os pequenos círculos vermelhos indicam vetores
intermediários, introduzidos pelo algoritmo executado................................................. 94
Figura 5. Árvore filogenética não enraizada com base em 481pb de um fragmento da
região HVR1 do mtDNA de caprinos Canindé do Nordeste do Brasil.......................... 96
Figura 6. Árvore filogenética enraizada com base em 481pb de um fragmento da região
HVR1 do mtDNA de caprinos Canindé do Nordeste do Brasil..................................... 97
xii
Figura 7. Árvore filogenética não enraizada construído com base em 481pb de um
fragmento da região HVR1 do mtDNA de cabras Canindé e representantes dos seis
haplogrupos de mtDNA para caprinos (A; B1, B2; C; D; F; G).....................................98
Capítulo 3. Diversidade genética na região d- loop do mtDNA de populações
caprinas brasileiras e sua relação filogenética com seu grupo de origem
Figura 1. As raças estudadas....................................................................................... 113
Figura 2. Locais de colheitas de dados e material biológico....................................... 114
Figura 2. A rede Median joining do mtDNA os haplótipos observados nas quatro raças
caprinas locais brasileiras Canindé, Moxotó, Marota e Azul e duas exóticas Saanen e
Alpina Britânica. A área do círculo é proporcional para a frequência da amostra. Os
pequenos círculos vermelhos indicam vetores intermediários. ....................................122
Figura 3. Árvore Neighbour-Joining para os 39 haplótipos encontrados de um
fragmento da região D-loop para amostras representativas de cada tipo caprino estudado
e representantes dos seis haplogrupos de mtDNA para caprinos (A ; B1 , B2 ; C
; D ; F ; G )............................................................................................................126
Figura 4. Filogenia de caprinos a partir das sequencias de DNAmt da região D- loop.
Árvore inferida por analise Bayesiana utilizando o modelo TrN+I+G, com valores de
probabilidades a posteriori........................................................................................... 128
xiii
1
LISTA DE TABELAS
Capítulo 1. Referencial Teórico
Tabela 1. Distribuição geográfica do gênero Capra, de acordo com Shakleton
(1997)...............................................................................................................................23
Capítulo 2 - Catalogação dos Haplótipos do DNA Mitocondrial de Caprinos da
Raça Canindé
Tabela1. Informação de coleta da raça Canindé.............................................................81
Tabela 2. Variabilidade genética nas 10 subpopulações de cabras da Raça Canindé a
partir de sequências de 481pb de um fragmento da região D-loop do mtDNA..............88
Tabela 3. Catálogo dos haplótipos do DNA mitocondrial dos caprinos da raça Canindé.
.........................................................................................................................................90
Tabela 4. Estimativas pareadas de distância genética entre dez populações de cabras
Canindé com base em medidas de FST.............................................................................91
Tabela 5. AMOVA entre as populações amostradas do caprino Canindé..................... 92
Tabela 6. Análise espacial de variância molecular (SAMOVA) para as oito
subpopulações de caprino Canindé. Agrupamentos gerados pelo programa estão
indicados entre colchetes.................................................................................................99
Tabela 8. Índices de neutralidade calculados para cada população estudada...............102
Capítulo 3. Diversidade genética na região d- loop do mtDNA de populações
caprinas brasileiras e sua relação filogenética com seu grupo de origem
Tabela 1. Frequência numérica dos 39 haplótipos do DNA mitocondrial nos caprinos
das seis raças por populações....................................................................................... 118
Tabela 2. Principais características das sequências analisadas nas populações de cabras
brasileiras...................................................................................................................... 121
Tabela 3. AMOVA entre e dentro de populações e raças.............................................123
Tabela 4. Valores do índice de Fixação FST para as 15 populações utilizadas............ 124
xiv
DIVERSIDADE GENÉTICA DE POPULAÇÕES CAPRINAS DO
NORDESTE BRASILEIRO COM MARCADOR DE DNA
MITOCONDRIAL
RESUMO GERAL
No Brasil existe uma grande variedade de raças caprinas. O avanço nos estudos
moleculares, além do enriquecimento das análises filogenéticas intraespecíficas, tem
possibilitado de maneira eficaz a interpretação de possíveis cenários evolutivos. Dados
filogeográficos permitem estabelecer uma estratégia que priorize a conservação de
grupos que incluam representantes da maior parte da historia evolutiva da espécie
caprina. O objetivo foi caracterizar e avaliar a variabilidade genética de algumas raças
caprinas brasileiras. Foram amostrados 271 indivíduos pertencentes a 15 populações.
Foram analisadas as sequências da região D-loop, com 481pb com 62 sítios
polimórficos, variabilidade relativamente alta quando considerada a história evolutiva
do grupo. O pelo de 271 animais das raças Canindé (n=178), Moxotó (n=20), Marotá
(n=24), Azul (n=19), Sannen (20) e Alpina (n=10) foi utilizado para realizar extração de
DNA, amplificação da região D-loop, purificação e sequenciamento. Após edição, as
sequências obtidas foram alinhadas, comparadas com cada sequência obtida e com uma
referência, tendo estimados vários índices de divergência e de diversidade genética entre
as subpopulações estudadas. Foram encontrados 39 haplótipos. A análise da estrutura
populacional mostrou diferenciação significativa (P<0,05) entre alguns pares possíveis
das seis raças. Na AMOVA verificou-se que apenas 5,13% da variação genética
ocorrem entre grupos, ou seja, entre raças devido a diferenças entre raças. Já 9,99%
ocorrem entre populações dentro de grupos, onde a maior diferença está dentro das
populações onde 84,89% corresponderam a diferenças entre indivíduos. A maior
diferença genética entre as seis raças foi observado entre Moxotó e Alpina Britânica,
enquanto a maior similaridade verificou-se entre Canindé e a Marota. Estas observações
são consistentes com a recorrente introdução de animais exóticos no plantel. Os animais
brasileiros são classificados como haplogrupos A, com haplótipos de predominância de
descendência européia e com participação africana e asiática. Dessa forma, a variação
do DNA mitocondrial estimados neste trabalho em caprinos contribuiu com a geração
de dados genotípicos para a realização de estudos futuros de origem e evolução dos
animais na região Nordeste no Brasil.
Palavras-chave: Capra hircus, caracterização genética, filogenia, recurso genético.
xv
GENETIC DIVERSITY OF GOAT POPULATIONS IN
NORTHEAST BRAZIL WITH MITOCHONDRIAL DNA MARKER
GENERAL ABSTRACT
In Brazil there is a wide variety of goat breeds. Advances in molecular studies, in
addition to enriching intraspecific phylogenetic analysis, has enabled effectively the
interpretation of possible evolutionary scenarios. Phylogeographic data allows set up a
strategy that prioritizes conservation groups including representatives of most of the
evolutionary history of goat species. The objective was to characterize and evaluate the
genetic variability of some Brazilian goat breeds. The sample consisted of 271
individuals from 15 populations. Sequences of the D-loop region containing 481pb with
62 polymorphic sites were analyzed, a relatively high variability when considering the
evolutionary history of the group. The coat from 271 Canindé animal breeds (n = 178),
Moxotó (n = 20), Marotá (n = 24), Azul (n = 19), Sannen (20) and Alpina (n = 10) was
used for DNA extraction, amplification of D-loop region, purification and sequencing.
After editing, the obtained sequences were aligned, compared with each obtained
sequence and a reference, having estimated several divergence and genetic diversity
indices among subpopulations studied. We found 39 haplotypes. Analysis of population
structure showed a significant difference (P < 0.05) between some possible pairs from
the six breeds. In AMOVA it was found that only 5.13% of genetic variation occurs
among groups or among breeds due to differences between breeds. Meanwhile 9.99%
occurs among populations within groups, where the largest difference is within
populations in which 84.89% corresponded to differences between individuals. The
largest genetic difference among the six breeds was observed between Moxotó and
British Alpine, while the largest similarity was between Canindé and Marota. These
observations are consistent with the recurring introduction of exotic animals in the
squad. Brazilian animals are classified as haplogroups A, with haplotypes
predominantly of European descent and African and Asian participation. Therefore, the
change in estimated mitochondrial DNA in goats in this study contributed for the
generation of genotype data for future studies on the origin and evolution of animals in
the Northeast region of Brazil.
Keywords: Capra hircus, genetic characterization, phylogeny, genetic resource.
xvi
16
CONSIDERAÇÕES INICIAS
Existe um reconhecimento global da necessidade de conservação da diversidade
genética e da caracterização de raças e populações, incluindo a sua diferenciação e
relações genéticas (BARKER et al. 2001). Na Convenção para a Diversidade Biológica
e na Agenda 21, foi confirmada a importância dos recursos genéticos dos animais
domésticos como componente da diversidade biológica global, sendo reconhecida a
soberania de cada país sobre os seus recursos genéticos e a obrigação de conservá-los.
A perda da diversidade ocorre devido às pressões exercidas pela produção
animal moderna, sendo causa de preocupação mundial. Grande parte da diversidade
que se perde anualmente é desconhecida, incluindo raças de animais domésticos,
incluindo a espécie caprina. Assim, é importante medir, documentar e proteger a
diversidade existente em populações localmente adaptadas, por constituir material
genético de valor para futuros objetivos de produção (BRUFORD et al., 2003).
A caracterização genética de caprinos tem sido alvo de estudos em várias regiões
do mundo (LUIKART, et al., 2001; JOSHI et al., 2004; PEREIRA et al., 2005; LIU et
al., 2006; NADERI et al., 2007; ADEBAMBO, 2009; PEREIRA et al., 2009;
BENJELLOUN et al., 2011). Esses estudos têm avaliado a diversidade inter e
intrarracial, bem como a estrutura genética das populações e/ou raças. A maioria deles
baseia-se na caracterização molecular, com vistas a apoiar programas de conservação
em cada país (FAO, 2010).
A criação de caprinos é um elemento que contribui para a fixação do homem no
campo, pois representa importante fonte de renda familiar dos pequenos agricultores e
também para a geração de emprego, principalmente, na região Nordeste do Brasil.
Os caprinos brasileiros introduzidos a partir da colonização desenvolveram
características particulares de adaptação. Apesar de suas potencialidades poucos são os
estudos realizados com os caprinos locais com conservação da diversidade genética e
avalição das relações genéticas existentes.
A diversidade da variabilidade genética entre e intrapopulações da espécie
caprina é importante tanto na conservação quanto na produção animal.
17
CAPÍTULO 1
________________________________________________________________
REFERENCIAL TEÓRICO
DIVERSIDADE GENÉTICA DE POPULAÇÕES CAPRINAS DO NORDESTE
BRASILEIRO COM MARCADOR DE DNA MITOCONDRIAL
18
INTRODUÇÃO
As cabras foram domesticadas há 11000 anos, no Oriente Médio, na região que
hoje reúne Iraque, Síria, Líbano e Jordânia que, desde então, desempenha um papel
econômico, cultural e religioso em muitas civilizações humanas (PEREIRA; AMORIM,
2010). Devido à sua versatilidade e adaptabilidade, os caprinos conseguiram se espalhar
por todo o mundo, seja ao lado do homem em movimentos migratórios seja pelo
comércio (LUIKART et al., 2001). Isso proporcionou o desenvolvimento de vários tipos
morfológicos, afetando, por exemplo, as orelhas, chifres, tipo de pelo e cores.
Ao explorar a história da agricultura e alimentação é possível compreender as
questões atuais das raças contemporâneas, já que as relações do homem com o mundo
rural e a produção de alimentos estão sempre ligadas ao desenvolvimento e fracassos,
tecnológicos econômicos, políticos e culturais (FLAMANT, 2002).
O progresso das condições de vida e do bem-estar humano encontra-se,
estreitamente, dependente das espécies animais e vegetais domesticadas durante os
últimos milênios, as quais foram utilizadas para os mais variados fins. A cabra foi a
primeira espécie a ser domesticada com o interesse econômico, uma vez que só o cão a
antecede (SHELTON, 1993).
Graças aos pequenos agricultores os animais desenvolveram adaptações a
diferentes condições ambientais. Diferentes raças foram formadas de acordo com a
necessidade de produção e do ambiente. Assim como nas demais espécies animais, a
diversidade de recursos genéticos caprinos no mundo reflete sua adaptação aos
diferentes sistemas de produção, com predomínio de raças nativas, muitas vezes em
perigo de extinção (FAO, 2010).
Segundo a FAO (2007) há cerca de 800 milhões de caprinos no mundo, dos
quais 60% estão no continente asiático, com mais de 500 raças caprinas reconhecidas
mundialmente, em que mais de 90% são consideradas locais. Todavia, em muitos países
não se tem a tradição de classificar os animais por raça, mas sim pela sua distribuição
geográfica, designando-os como Crioulos termo utilizado amplamente e que inclui
genótipos e tipos raciais distintos (EGITO; MARIANTE; ALBUQUERQUE, 2002).
O grande número de raças locais de caprinos existentes no mundo resulta em
grande diversidade genética intraespecífica o que representa importante patrimônio
genético mundial. Todavia, são escassas as informações sobre estes recursos,
19
particularmente, quando comparado a outras espécies de produção (GAMA;
BRESSAN, 2011).
Como parte da diversidade biológica, os caprinos locais brasileiros tem sido alvo
de estudos, em geral, por serem considerados adaptados a áreas específicas bem como
devido à importância social, econômica e cultural para as populações que ocupam essas
áreas, que se concentram na região Nordeste. Muitas dessas raças economicamente
importantes são atualmente raras e com uma combinação de genes ainda por avaliar e
empregar nos sistemas de produção, elevando ao máximo os benefícios que este recurso
pode proporcionar (EGITO et al., 2002).
A importância da defesa da biodiversidade animal é seguida por avanços
genéticos que auxiliam o planejamento e efetivam o objetivo da conservação. A
genética molecular oferece ampla gama de técnicas para estudo e entendimento das
bases genéticas da biodiversidade. Porém é impossível recriar a diversidade genética
natural e, assim sendo sua perda é irreversível (GINJA, 2002).
Desde a década de 70 do século passado o mtDNA é uma das moléculas mais
empregadas em estudos envolvendo estrutura populacional, relações filogenéticas em
nível inter ou intra-espécies e no entendimento de vários aspectos biológicos e
evolutivos de uma grande variedade de organismos (AVISE et al., 1987; MORITZ;
DOWLING; BROWN, 1987). A utilização dessa molécula em tais estudos se deve ao
fato dela apresentar alta taxa de evolução, ser circular, pequena e de estrutura gênica
simples. Além disso, o sequenciamento direto dos genes mitocondriais é mais fácil do
que o de genes nucleares (que podem requerer clonagem), e o alinhamento das
sequências não oferece problema (SANTOS, 2005).
A investigação sobre a filogenia e estrutura das raças tem sido em termos
históricos, uma área de trabalho de grande evidência em virtude da sua relevância nos
aspectos culturais e socioeconômicos (EGITO; MARIANTE ; ALBUQUERQUE,
2002). Estes estudos populacionais devem, sempre que possível, ser interpretados
considerando o contexto histórico (CAVALLI-SFORZA; MENOZZI; PIAZZA, 1994),
sob pena de se cometer grandes equívocos na interpretação dos dados. Estudos
genéticos, associados aos relatos históricos indicam que as raças caprinas do Brasil são
adaptadas e distintas daquelas raças das quais derivaram, por isso são considerados
locais (MENEZES et al., 2006).
Por conseguinte, este estudo, visa conhecer as relações existentes entre
diferentes populações caprinas do Nordeste brasileiro, analisando o patrimônio genético
20
disponível, entre e intrapopulções a partir de marcador molecular do tipo DNA
mitocondrial. As informações geradas poderão fornecer subsídios para o gerenciamento
das populações estudadas.
OBJETIVOS
Objetivo Geral
Estimar a variabilidade genética de cabras brasileiras das raças Canindé, Azul,
Moxotó e Marota, e duas exóticas existentes na região Nordeste do Brasil a fim de
inferir as relações entre elas através de sequências de DNA mitocondrial.
Objetivos Específicos
Analisar a variabilidade genética inter e intra populacional em rebanhos
caprinos criados no nordeste brasileiro.
Inferir as relações evolutivas e a composição genética das raças caprinas
estudadas através de analise de mtDNA.
21
REVISÃO DE LITERATURA
Classificações da Cabra e Origem
Os caprinos pertencem à ordem dos Artiodactyla, na qual os animais possuem
cascos nas patas, subordem ruminante e, à família Bovidae, cuja evolução ocorre no
Mioceno, há 20 milhões anos. É no grupo de ungulados que existe a maior diversidade,
com mais de 300 táxons fósseis e cerca de 140 espécies de seres vivos, incluindo
ovelhas, bovinos e antílopes (HASSANIN; DOUZERY, 1999).
Comparações citogenéticas indicam alto nível de colinearidade entre
cromossomos de caprinos e bovinos e, todos os 30 cromossomos que constituem o
genoma caprino foram ordenados de acordo com o Sistema Internacional de
Nomenclatura de cromossomo para bovídeos. Bovinos e caprinos teriam divergido há
23 milhões de anos atrás (DONG et al., 2012), enquanto ovinos e caprinos divergiram
há, aproximadamente, seis milhões de anos.
Taxonomicamente, o caprino tem a seguinte hierarquia, segundo Grzimek e
Fontaine (1972), no Le Monde Animal:
REINO: Animalia
FILO: Chordata
CLASSE: Mammalia
SUPER ORDEM: Ungulados
Com 2 ordens: Perissodactylos e Artiodactylos
ORDEM: Artiodactylos
Com 3 subordens : Tylopodes – Não ruminantes (Suiformes) – Ruminantes
(Ruminantia)
SUBORDEM: RUMINANTES
Com 2 infra-subordens : Tragulina – Pecora (ruminantes verdadeiros)
INFRA-SUBORDEM: Pecora
Com 4 famílias : Cervídeos - Girafídeos - Antilocaprídeos – Bovídeos
FAMÍLIA: Bovídeos
Com 15 subfamílias
SUBFAMÍLIA: Capríneos
Com 5 tribos
22
TRIBO: Caprini
Com 5 gêneros (incluindo: Ovis)
GENERO: Capra
Com 11 espécies (IUCN UNEP-WCMC, 2010)
ESPÉCIE: Capra hircus L. : a cabra doméstica.
As relações taxonômicas são baseadas na análise de características morfológicas,
essencialmente, no formato dos chifres, nos machos. A morfologia do chifre pode não
ser um critério adequado para resolver as questões referentes à taxonomia da Capra,
uma vez que o chifre é uma característica muito variável, mesmo dentro de uma
população pode passar por evolução convergente (SCHALLER, 1977).
Do ponto de vista genético, todas as espécies pertencentes ao gênero Capra tem
o mesmo número de cromossomos (2n=60), condição que favorece a hibridação. Pelo
que se relata, este grupo não chegou ao seu ápice evolutivo e isso gerou no gênero
Capra uma grande quantidade de espécies na sua divisão. Atribui-se a origem da cabra
doméstica às espécies selvagens do Quaternário, encontrando-se disseminadas por todos
os continentes com uma notável concentração na Ásia e norte da África (Tabela 1). Os
estudos arqueológicos sugerem que a Capra hircus foi domesticada a partir da Capra
aegagrus no Crescente Fértil (ZEDER et al., 2006). Isto foi confirmado em estudos
genéticos através de mtDNA (MANCEAU et al., 1999; TAKADA et al., 1997;
FERNÁNDEZ et a., 2005; NADERI et al., 2008). Alguns autores, contudo, consideram
a Capra aegagrus, a única ascendente das cabras domésticas. Admite-se a origem
difilética dos caprinos domésticos, ou seja, descenderiam de duas espécies selvagens: a
Capra aegagrus e a Capra falconeri (MIRANDA DO VALE, 1949).
23
Tabela 1. Distribuição geográfica do gênero Capra, de acordo com Shakleton (1997).
Espécie Nome Comum Distribuição Geográfica
Capra hircus Cabra doméstica Mundial
Capra aegragus Cabra Bezoar ou selvagem Cáucaso, Ásia Central e
Oriente Próximo
Capra falconeri Markhor Himalaia Ocidental
Capra caucásica Oeste caucasiano Oeste Cáucaso
Capra cylindricornis Leste caucasiano Cáucaso Leste e Central
Capra ibex Alpina Ibex Alpes
Capra pyrenaica Espanhol Ibex Península Ibérica
Capra nubiana Nubiana Ibex Nordeste da África e partes
da Arábia
Capra sibirica Siberiana Ibex Ásia Central
Capra walie Walia Ibex Montanhas do norte da
Etiópia
Há muitas lacunas no registro fóssil, isso devido à sua rápida taxa de
diversificação do gênero Capra, o que explica as dificuldades na obtenção arqueológicas
confiáveis e inferências filogenéticas. Como consequência, a taxonomia da Capra
continua sob debate, tendo o seu número de espécies e subespécies propostas a mudar
constantemente (PEREIRA et al., 2009).
Em 2006, apenas nove espécies eram reconhecidas, principalmente, com base
em características morfológicas, tais como chifres, características faciais e cores de
pelagem, de acordo com Pidancier et al. (2006).
Atualmente, IUCN UNEP-WCMC (United Nations Environment Programmes
World Conservation Monotoring Centre), estabelece dez espécies do gênero Capra:
Capra aegagrus, Capra ibex, Capra falconeri, Capra pyrenaica, Capra cylindricornis,
Capra caucásia, Capra nubiana, Capra Sibirica, Capra walie e Capra hircus (INIA,
2010).
24
Características dos ancestrais
As espécies do gênero Capra são adaptadas a climas extremos e são encontradas
principalmente em áreas de montanhas. O conhecimento dos ancestrais da cabra
doméstica foi primordial para a domesticação (MANCEAU et al., 1999).
As cabras selvagens vivem em áreas montanhosas, rochosas, com vegetação
aberta, arbustiva, acima do estágio da floresta de altitude, com pouca água disponível
(EL MUNDO, 2012). Este ambiente é globalmente semiárido, apesar de apresentar
fortes chuvas em alguns ecossistemas, com fortes variações de temperatura. Os
predadores são, principalmente, o lobo, o leopardo, o lince e a águia (para os jovens
nascidos). Esse conjunto de condições determina o comportamento do animal: o gosto
para subir, a capacidade de arrancar no início da corrida, a fuga em zig-zag, mas
enfrentando o perigo quando necessário, sempre alerta, com o hábito de esconder os
filhotes antes deles poderem correr, e o hábito alimentar baseado em folhagem em vez
de capim como os ovinos, entre outros (JASEN, 2004).
A domesticação tirou progressivamente o animal de seu ambiente natural.
Observa-se uma descida para as planícies mais favoráveis à espécie humana. As
mudanças de condições ecológicas acarretaram uma adaptação das cabras aos vários
ambientes, sempre ao lado dos grupos humanos que as moldaram em função de suas
necessidades (MIKERNA et al., 2010). Se, por via de regra, as cabras são criadas numa
ótica de produção mista (carne, leite, pele), observa-se também especialização. Por
exemplo, a raça Saanen como leiteira em pasto herbáceo, a raça Boer para carne no
semiárido temperado, a raça Maradi (no Mali) para a pele no semiárido quente.
De um modo geral, o processo de domesticação trouxe mudanças para a espécie
domesticada e, quanto maior o nível de domínio sobre ela mais mudanças acontecem. A
ponto dos lobos, em determinado momento, terem se tornado um animal diferente, dócil
o suficiente para ser mantido em casa. Essas e outras mudanças costumam fazer com
que os animais domesticados pareçam drasticamente diferentes de seus ancestrais
selvagens (BLONDEL; ARONSON, 1999).
Domesticações das cabras
Alguns focos de domesticação são citados na literatura, como o rio Eufrates, a
Nevali Cori, Turquia (11.000) e as Montanhas Zagros do Irã em Ganj Dareh (10.000)
(PETERS; SCHMIDT, 2004; ZEDER, 2000; HIRTS, 2008). Outros possíveis locais
25
incluem a bacia do rio Indus no Paquistão, em Mehrhah (9000), e talvez na Anatólia
central e sul do Levante. Outros importantes sítios arqueológicos com evidência para o
processo inicial da domesticação da cabra incluem Cayonu, Turquia (8500-8000 a.C.),
Tell Abu Hureyra, Síria (8000-7400 a.C.), Jericó, Israel (7500 a.C.) e Ain Ghazal,
Jordânia (7600-7500 a.C.) (ZEDER, 2008). Segundo a FAO (2010), com base em
pesquisas arqueológicas e de genética molecular, identificaram-se pelo menos 12
grandes centros de domesticação animal. A dispersão dos caprinos, provavelmente,
procedeu em diferentes direções.
Arqueologicamente, este ponto torna-se mais claro nos vários focos de
domesticação que são mostrados na Figura 1.
Figura 1.
O processo desta domesticação foi marcado pela "invenção" da agricultura e da
pecuária. É o início do uso dos animais para alimentação leite, carne, lã e peles para
habitação e vestuário, força de tração, fertilização dos solos pelo estrume. Os caprinos e
ovinos foram às primeiras espécies a serem domesticadas com o intuito de servirem
como alimento (CORREIA, 2004). Ao longo do tempo, os animais utilizados nesse
processo foram aqueles que tinham algum tipo de relacionamento social, tal como a
Localização geográfica dos principais centros de domesticação da
espécie caprina. A-Turquia, B-Paquistão, C- Irã, D- Iraque, E- Anatólia,
F- Síria, G- Israel e H- Jordânia.
A
F
H
D G
E
B
C
26
capacidade de formar manadas ou rebanhos. Estes eram mais susceptíveis ou mais
facilmente domesticados, no que diz respeito a adaptação e agregação no longo prazo
com o homem (SHELTON, 1993).
Investigações recentes têm evidenciado que a domesticação animal foi um
processo gradual, extremamente complexo e que não está ainda completamente
esclarecido (ZEDER, 2008). Devido ao fato de que este procedimento, que foi iniciado
no passado, e prolonga-se até hoje (FLAMANT, 2002).
Ainda de acordo com Flamant (2002), muitos trabalhos tendem demonstrar o
processo de domesticação só com base em uma origem econômica e alimentar.
Enquanto Jacques Cauvin, arqueólogo especializado em tempos pré-históricos, escreveu
vários livros sobre suas pesquisas que em sua investigação sobre o Neolítico do Oriente
Próximo (de 12 000 a 6 300 a.C.) e, assim, desenvolveu uma teoria sobre a origem da
domesticação dos animais com base no plano social, cultural e simbólico.
As pinturas rupestres foram o primeiro sinal que o homem evidenciou seu
relacionamento com outros animais. Os animais mais representados são os mamíferos:
cavalos selvagens, bisão, veados, ibex (Figura 2), javalis, ursos, grandes felinos,
mamutes e rinocerontes. Estes animais representavam o centro da sociedade paleolítica,
quer como fonte de alimento, quer por lhes conferirem características ou poderes
divinos (SANTANA, 2008).
Figura 2. Ibex, 11 000 a.C., Gruta de Niaux, Foix, França.
Fonte: http://queridobestiario.blogspot.com.br/
27
A história revela que as civilizações domesticaram animais, plantas e
consequentemente, tiveram mais poder em suas mãos, sendo capazes de espalhar suas
culturas e linguagens (DIAMOND, 2002).
Em todo o mundo antigo as civilizações domesticaram animais por vários
motivos, seja por esses viverem próximos ou pelo que esses animais poderiam fornecer.
Alguns destes animais até alcançaram importância religiosa em várias civilizações,
como no Antigo Egito, com gatos e boi, ou em Roma, com os cães. Nos Bestiários
Medievais, a cabra aparece com ambivalência simbólica bem clara, isto é, podendo
originar simultaneamente uma leitura positiva, quando se assume como animal
selvagem, mas revestindo-se de uma significação negativa quando tratada como animal
doméstico (VARANDAS, 2006).
Utilizações da Biologia Molecular para esclarecimento da Domesticação
À medida que a ciência avançava, com melhorias das técnicas de pesquisa,
principalmente na área da Biologia Molecular, além das descobertas arqueológicas,
todas as suposições relatadas poderiam ser reforçadas ou rejeitadas. Diante dessas
suposições, sempre é necessário uma análise crítica sobre as diferentes vertentes da
domesticação e o seu enquadramento na época estudada (CORREIA, 2004).
Nos estudos arqueológicos ocorre constantes debates consideráveis sobre a
capacidade para detectar a ocorrência da domesticação e as transições desta na estrutura
das populações de uma dada espécie, deixando não esclarecidas questões de como
espécies de ancestrais selvagens foram domesticadas e em que grau contribuiu para o
patrimônio genético atual (BRUFORD; BRADLEY; LUIKART, 2003).
Os marcadores genéticos têm contribuído para esclarecer algumas questões
evolutivas e o marcador mitocondrial presente no DNA tem sido a ferramenta mais,
amplamente, utilizada em estudos de filogenia e diversidade de populações (LUIKART
et al., 2006).
A história filogenética dos caprinos domésticos foi estudada através de DNA
mitocondrial (mtDNA) por Luikart et al. (2001), Joshi et al. (2004) e Fernandez et al.
(2006). Estes estudos demonstraram que os caprinos acompanharam os movimentos
migratórios e exploratórios do homem. Luikart et al. (2001), verificaram que a Capra
aegagrus, como progenitora da Capra hircus pela maior proximidade, assim como os
tipos de DNA do cromossomo Y das Capra aegagrus eram idênticos aos das cabras
28
domésticas. Todos os marcadores genéticos demonstram relação da Capra hircus com a
Capra aegagrus (TAKATA et al., 1997; LUIKART et al., 2001; MANNEN, NAGATA,
TSUJI, 2001) e esse resultado é coerente com os estudos arqueológicos e morfológicos
apresentados por Zeder e Hesse (2000).
Os estudos com sequências de mtDNA revelam elevada homogeneidade
genética na espécie caprina, mesmo em grupos muito distantes geograficamente,
diferentemente do que ocorre em outras espécies, por exemplo, como bovinos e ovinos,
em que são encontradas grandes diferenças genéticas entre as populações européias,
asiáticas e africanas. A grande semelhança verificada na espécie caprina é resultado do
grande fluxo gênico dentro da espécie ao longo do curso da história humana
(FERNÁNDEZ et al., 2006).
O mtDNA na espécie caprina apresenta um polimorfismo do haplogrupo A (que
representa mais de 90% dos haplótipos), sendo demasiadamente elevado para ser o
único haplótipo proveniente da domesticação (TABERLET et al., 2011). A análise
detalhada do haplogrupo A sugere um número de haplótipos superior a 1.000 por
Naderi et al. (2008), apoiando, fortemente, a ausência de gargalo no período da
domesticação da espécie caprina, diferentemente do que ocorre na espécie bovina
(TABERLET et al., 2011).
Definição e formação de raça
O conceito de raça surgiu há cerca de 200 anos atrás e este tem servido para
categorizar diferentes populações de uma mesma espécie biológica com características
hereditárias que permitem agrupá-los entre si e separá-los de outros da mesma espécie.
Apesar da raça não ser considerada uma categoria taxonômica formal, não possuindo
como tal um significado biológico definido, constitui a base dos trabalhos no âmbito da
zootecnia atual (MONTEIRO, 2011). Logo, para que se possa definir um padrão racial,
é necessário a descrição das características que permitam a identificação dos indivíduos
da raça em questão. Essas características podem ser morfológicas, fisiológicas,
comportamentais e econômicas (FERREIRA, 2011).
Na maioria dos casos, as raças são nomeadas de acordo com a região geográfica
em que se originou (por exemplo, Moxotó), ou para o grupo que os criaram ou, ainda,
por alguma característica descritiva (por exemplo, Shorthorn, Red Poll), ou por uma
combinação de duas dessas categorias (por exemplo, Rhode Island, Red). Ao mesmo
tempo, deve-se ter em mente que as descrições implicavam em um nome que pode ser
29
falso ou enganoso a exemplo da ovelha Negra Persa que não se originou na Pérsia
(PORTER, 2002).
As raças podem ser formadas de dois modos: espontâneo ou artificial. A
primeira é através da seleção natural, onde o meio ambiente seleciona os indivíduos que
passarão sua genética adiante, enquanto na seleção artificial o homem seleciona as
características que melhor lhe convém para determinada produção.
Segundo Domingues (1984) a raça não é um elemento estático, pois é um
estágio no seguimento evolutivo de certa população em constante processo de adaptação
ao ambiente. Este processo de adaptação às variações ambientais só foi possível graças
à variabilidade genética que representa o potencial evolutivo de uma população ou
espécie, sendo por isso um fator fundamental da sua sobrevivência á longo prazo
(MAUDET, 2001).
Para que se estabeleça uma raça é necessário haver evolução, logo, é
fundamental existir variação nos caracteres pretendidos, e que esta variabilidade seja
transmissível geneticamente (MONTEIRO, 2011). Assim, são necessários três
processos: domesticação, seleção e o controle total da raça pelo homem relativo à sua
gestão e reconhecimento (RODERO; HERRERA, 2000).
Do ponto de vista zootécnico, a caracterização das raças é fundamental para que
elas possam ser reconhecidas oficialmente. Ao identificar e caracterizar os indivíduos a
ela pertencentes, permitiremos a definição do padrão racial. As características mais
utilizadas na definição de uma raça são as morfológicas. Isso não se dá porque sejam
mais importantes, mas porque são mais facilmente percebidas e, porque, ao descreverem
adequadamente a raça, identificarão os indivíduos que apresentam as demais
características que se deseja, mas que são mais difíceis de serem identificadas
(RIBEIRO, 2000).
Em conservação, a raça é a unidade de estudo. De acordo com a FAO, uma raça
consiste num “grupo sub-específico de animais domésticos com características externas
identificadoras e definidoras que permitem separá-las, por avaliação visual, de outros
grupos semelhantes, que levou à aceitação de sua identidade separada” (FAO, 1999). Já
para Sierra Alfranca (2001) está definição esta incompleta, pois em sua percepção
faltaria à transmissão dos caracteres a descendência, além de características não
estimáveis por observação, mas muito definidoras de uma raça como crescimento,
produção leiteira e outros aspectos produtivos. Segundo a FAO “as raças têm sido
desenvolvidas de acordo com diferenças geográficas e culturais e para ir ao encontro
30
dos requerimentos humanos de comida e agricultura”. Nesta perspectiva, o aspecto
cultural é o principal elemento definidor da raça (SCHERF, 2000).
A conservação das raças demanda um grande esforço, que gera benefícios em
vários estágios do sistema de produção, além de contribuir para a preservação das
tradições, que formam uma parte essencial de nosso legado cultural (BOETTCHER et
al., 2010).
No novo sistema de classificação de raças desenvolvido para o relatório
“Situação Mundial dos Recursos Genéticos Animais para Agricultura e Alimentação”, a
distinção principal se faz entre as raças que só ocorrem em um país, chamadas de raças
locais, e as que ocorrem em mais de um país, chamadas de raças transfronteiriças.
Dentro da categoria de raça transfronteiriça, introduz-se mais uma distinção entre raças
transfronteiriças regionais, as que ocorrem em mais de um país dentro de uma única
região (ou continente), e as raças transfronteiriças internacionais, as que ocorrem em
mais de um país (ou continente) (FAO, 2010).
Atualmente, os animais encontrados nos sistemas de produção foram formados
ao longo dos séculos, devido a ação do ambiente e das decisões do homem, baseado nas
crenças, costumes e necessidades. Foi possível a manifestação de diferenças genéticas
embora não tivessem sido criados novos genótipos, sendo essas diferenças selecionadas
pelo homem. Estas diferenças genéticas, aliadas à redução da pressão exercida pela
seleção natural (LUSH, 1945), determinaram aumento considerável na taxa e na
extensão da variabilidade genética (BELYAEV, 1979). Este aumento da variabilidade
genética possibilitou a “criação” do elevado número de raças de animais domesticados
atualmente existentes (7.616) mesmo que, cerca de 30 % delas sejam classificadas como
ameaçadas (FAO, 2010). As raças da espécie caprina contribuem com 12% do número
total de raças de mamíferos registradas no mundo FAO (2010), das quais mais de 90%
são consideradas locais.
Desde a origem do conceito de raça, as populações animais vêm sofrendo fortes
pressões de seleção para a normalização da morfologia e desempenho, fragmentados em
várias raças bem definidas. Esta fragmentação da população é conhecida por ter efeitos
deletérios no longo prazo, aumentando a deriva genética e a endogamia, além de ser um
importante elemento em espécies selvagens que conduz a extinção (TABERLET et al.,
2011).
Nas últimas décadas, tem-se assistido a seleção de um pequeno número de raças
consideradas altamente produtivas, que tem causado o declínio de outras raças
31
(MAUDET et al., 2002). De fato, à medida que o processo de domesticação avançou
acentuou-se a tendência para a homogeneização e a especialização, tendo-se chegado
aos sistemas de produção em estabulação mono raciais (REICHERT, 1982). A produção
animal mundial baseia-se, cada vez mais, em um número limitado de raças; além disso,
a diversidade genética intrarracial está sendo prejudicada pelo uso de poucos
reprodutores, fato que contribui para diminuição do número efetivo e aumento da
consaguinidade, duas medidas inversamente proporcionais.
Embora os sistemas intensivos de produção sejam mais, facilmente, controlados
e explorados, as leis da ecologia impõem ao homem, em contrapartida, o fornecimento
de grandes quantidades de energia para que a produtividade se mantenha elevada
(SOUZA, 2006). É necessário equilíbrio entre o homem e o ambiente para que se possa
produzir de forma a atender às necessidades de mercado e às limitações impostas pelo
ambiente.
32
Rotas das raças atuais
Figura 3. Origem e desenvolvimento de algumas Raças Caprinas.
Nos três e quatro mil anos iniciais dos eventos da domesticação as cabras foram
difundidas pela Europa, África e Ásia. A origem dos caprinos é muito discutível, tendo
cada autor a sua opinião. Porém, parece que a maioria dos autores aceita a existência de
três troncos: o asiático, o europeu e o africano. Ao tronco europeu pertencia a Capra
aegagrus, ao tronco asiático a Capra falconeri e a Capra prisca, e ao tronco africano a
Capra nubiana, outra espécie ancestral (ALEMANDRA, 1996).
TRONCO EUROPEU
sub tronco
Alpino
Saanen
Saanen
Branca Alemã
Alpina
Parda Alpina
Chamoiseé
Alpina Francesa
Toggenburg sub tronco
Pirineu
Murciana
La Mancha
Grahadiana
TRONCO AFRICANO
Anglo Nubiana
Jamnapari
Bhuj
TRONCO ASIÁTICO
Angorá
Cashemere
33
As cabras, em sua forma doméstica, teriam chegado à África através do Oriente
Médio. Difundiram-se pelo leste e noroeste africano, enquanto uma parte teria ficado
restrita à Ásia e ao Sudão (EPSTEIN; MASON, 1971). Elas se espalharam na Anatólia
e Europa a partir do ano de 8.800 a.C. Segundo Pereira e Amorim (2010) houve
migrações secundárias no sul da Europa quando fenícios e gregos estabeleceram suas
importantes colônias comerciais no Mediterrâneo e durante os períodos romano e
muçulmano. As evidências arqueológicas mostram que o homem, através da agricultura,
colonizou a Europa por duas vias principais: a rota do Mediterrâneo e a do Danúbio.
As raças espanholas atuais tiveram a influência da raça Savana e o tipo Bezoar
que é amplamente difundido entre as etnias espanholas. Estando o caprino europeu com
dois tipos de tronco, o Alpino e Pirenaico. Os animais foram introduzidos em Portugal
pelos vizinhos espanhóis como no caso da raça Serpentina, antigamente chamada de
Espanhola ou Castelhana e também conhecida por Raiana como cita Ariano Suassuna
(CORREIA, 2004).
No final do século XV, o comércio do Velho Mundo teve um grande
desenvolvimento ao explorar rotas oceânicas para o sudoeste da Ásia, expandindo com
isso o comércio entre o leste e oeste. Depois do conhecimento do sudeste asiático, veio
em seguida o sudoeste africano, em 1448 (VARGAS, 1995).
A chegada dos portugueses à ilha de Cabo Verde em 1462 é iniciada pelo
povoamento com humanos, animais e plantas (CARVALHO; SÁ, 2007). Os primeiros
caprinos cabo-verdianos foram oriundos de Portugal, mas é possível que a cabra
Saheliana tenha também entrado na constituição da cabra destas ilhas (MACHADO et
al., 1998). As explorações guiaram ao descobrimento da América em 1492, o Novo
Mundo. As espécies domésticas foram distribuídas e introduzidas do Velho Mundo para
o Novo Mundo (LOPES, 1976).
Durante o século XVI, as primeiras introduções de animais afetaram
particularmente, as Grandes Antilhas, as primeiras terras descobertas por Cristóvão
Colombo, que constituíram as principais fontes da repopulação animal nas áreas que
incluem o Haiti, Santo Domingo, Cuba, Porto Rico e Jamaica (MARCHECO et al.,
2009).
Essa dispersão por todo o mundo ocorreu em consequência das viagens
migratórias dos vários povos, da ação mercantil, dos conquistadores, muito frequentes
na historia da humanidade. A formação das raças caprinas no Brasil não poderia ser
diferente do mecanismo que levou à formação das demais raças de cabras no mundo.
34
Os portugueses transportaram animais para o Brasil após a sua descoberta, em
1500 por Pedro Álvares Cabral (PRIMO, 2004). Os primeiros caprinos chegaram ao
Brasil, juntamente com outros animais domésticos, apenas em 1534. Na época do
descobrimento, não houve registros da presença desses animais nos documentos.
Entretanto, alguns fatos justificam a presença do caprino desde a chegada dos
portugueses. Um deles é que a família Cabral era admiradora das cabras (Figura 3), e o
nome da família Cabral também é sobrenome português toponímico, referindo-se a um
“lugar onde há ou pastam cabras”. O registro mais antigo conhecido deste nome é o de
Aires Cabral, no tempo do rei D. Diniz, época dos primeiros reis de Portugal, que
ocupou os Cabrais, os lugares mais honrados (ALMEIDA, 2010).
Figura 4.
Outro fato é que a presença da espécie caprina está registrada no início da
exploração mineira no Brasil, por volta de 1515 – 1540, quando os índios, escravos dos
colonizadores utilizavam a pele de cabrito com pelos para reter pedras de ouro ou prata
nas saídas de água (SIMONSEN, 1937). A presença dos caprinos foi, primeiramente,
relatada por Cardim, em 1583 (MACHADO; CHAKIR; LAUVERGNE, 2000), e sabe-
se que estes animais vieram de Portugal e da Ilha de Cabo Verde (DANTAS SILVA,
1995), uma vez que os barcos procedentes da Europa eram também abastecidos nesta
ilha. Estas ilhas podem ter recebido, também, animais da costa Senegalesa. Lima e
Loures (2010) ressaltam que as raças europeias que vieram junto com os colonizadores,
Fonte: www.projetobrasilurgente.com.br
O brasão da família Cabral, com a representação de cabras (animais
valentes e leais, comuns na região das Beiras, Portugal) indica que a
Família Cabral era influente na Corte Portuguesa.
35
provavelmente, também sofreram influências de raças africanas, trazidas pelos navios
negreiros. Em 1630, veio do Paraguai para São Paulo um grande número de caprinos,
desta vez, de linhagem espanhola (MACHADO, 2001). Outras rotas foram, igualmente,
importantes para a introdução de animais na América (CAPOTE et al., 2004). Pimenta
Filho (1993) cita a contribuição das raças Charnequeira, Murciana e Maltesa na
formação dos tipos nativos brasileiros, trazidos pelos portugueses.
As raças padronizadas modernas começaram a serem introduzidas depois do
século XIX. Até o ano de 1910 não se sabe ao certo quais foram às raças que chegaram
ao Brasil, mas a partir de 1925 e até 1937, chegaram 387 animais das raças Toggenburg,
vindos da Suíça; Murciana, vindas da Espanha nos anos de 1925, 1927, e 1934 a
Angorá e a Nubiana, nos anos de 1927, 1929, 1935, 1936 e 1937, vindas da África do
Sul tendo a Nubiana o maior número de animais dentre as demais raças (RIBEIRO et
al., 2004) e as vindas dos Estados Unidos a partir de 1994.
Segundo Pinheiro Junior (1973), as primeiras importações de caprinos da raça
Bhuj foram feitas por criadores de Pernambuco, cujos animais, provenientes da Índia,
foram levados para o território de Fernando de Noronha, porém, não é conhecida a data
exata de entrada. O caprino Bhuj foi registrado no Ceará no ano de 1958, com animais
vindos de Pernambuco e oriundos de Fernando de Noronha (ARAÚJO, 1979).
Em 1975, o segundo Plano Nacional de Desenvolvimento proibiu a importação
de queijo de leite de cabra, entre outros produtos, o que permitiu o desenvolvimento de
uma criação de caprinos leiteiros com a importação das raças Anglo-Nubiana, Alpina,
Saanen e Toggenbourg (MACHADO, 1984). Outras raças como Angorá, Alpina,
Jamnapari, Murciana, Boer, Bhuj, Manbrina, entre outras, foram introduzidas ao longo
dos anos no rebanho nacional. A importação da raça Boer e Anglo-Nubiana foram
realizadas oficialmente em 1994. Esses animais ficaram em quarentena na estação
experimental de Tacima na Paraíba (EMEPA). Na introdução da raça Boer foi realizada
através de varias formas, como: sêmen, embriões e animais vivos provenientes da
Alemanha, França, África do Sul e dos Estados Unidos e, ainda, da importação de
Savana pela Empresa Estadual de Pesquisa Agropecuária (EMEPA) (PIRES, 2011). Em
1986, o criador Ronaldo Carneiro da Rocha importou, da Suíça, um pequeno lote de
animais tidos como Grisona que ficou no Rio de Janeiro, tendo depois um reprodutor da
raça seguido para um rebanho na Bahia (Asccorper). Em 1988 chegaram as primeiras
Alpinas Britânicas ao Brasil (O Berro, 1988). Foram importados 11 fêmeas e 5 machos
36
da raça Alpina Britânica pelo patrocínio de Paulo Roberto de Miranda Leite, da EMEPA
(PB), do cônsul inglês e a Associação dos Criadores na Inglaterra.
A importação de raças exóticas, selecionadas em regiões de clima temperado, no
início do século XX, levou a uma drástica substituição das raças nativas (EGITO;
MARIANTE; ALBUQUERQUE, 2002). Como não houve trabalho paralelo de
conservação e melhoramento genético dos caprinos locais, a maioria das ações com
intuito de produzir animais produtivos e adaptados falhou. Pinheiro Junior (1947), já
relatava que as tentativas de melhorar os rebanhos caprinos com estas importações não
alcançaram o resultado esperado, um exemplo ocorreu em Pernambuco, onde alguns
animais só se reproduziam na Zona da Mata e Agreste, não conseguindo se reproduzir
no Sertão. Como a utilização de raças exóticas enfrentou dificuldades por razões de
adaptabilidade procedeu-se ao cruzamento destas com raças locais, com consequente
descaracterização racial das cabras brasileiras.
Isso tem provocado várias ameaças à diversidade genética de nossas raças
caprinas, a mais significativa talvez seja a marginalização de sistemas tradicionais de
produção e das raças locais, motivada, sobretudo pela pecuária intensiva, utilizando-se
um reduzido número de raças de alto rendimento, o que tende a estreitar a diversidade
genética entre e dentro de raças. O exemplo desse fato é a raça caprina mais difundida
no mundo, a Saanen que é encontrada em pelo menos 81 países (FAO, 2010).
Atualmente, a região Semiárida Brasileira possui o maior rebanho de cabras do
Brasil. Este fica quase todo concentrado nas mãos de pequenos criadores e composto de
animais, na sua maioria, sem padrão racial definido, resultantes dos cruzamentos entre
diferentes caprinos trazidos para o país (ARAÚJO et al., 2006), mas as semelhanças
entre estes animais e os caprinos da Península Ibérica são ainda notórias (Figura 4).
Egito et al. (2002) faz referência às semelhanças fenotípicas da raça Moxotó com a raça
portuguesa Serpentina. Com base nessas semelhanças foi realizado um estudo genético
molecular realizado por Oliveira et al. (2010), observaram que a raça Moxotó apesar da
semelhança fenotípica com a raça Serpentina de Portugal os estudos genéticos indicam
que são raças distintas. Isso valoriza a raça como patrimônio do Brasil.
.
37
Figura 5. Caprinos ibéricos (lado esquerdo) e brasileiros (lado direito).
Vários escritores relatam a presença do caprino ao longo das décadas,
principalmente na região do Nordeste Brasileiro. Segundo Monteiro (2004), na década
de 20 e 30 havia a presença do caprino na paisagem em meio ao cangaço, retratando sua
importância social e econômica. Domingues (1955) relata que na década de 50 eram
encontrados mestiços das raças exóticas e locais, entretanto, a predominância
remanescente era de ecótipos nativos no sertão, além de formas étnicas distintas,
capazes de servirem a um trabalho de seleção. Nesta época, ocorreu a primeira tentativa
de conservar as raças locais no Nordeste e, dentre os caprinos estavam os da raça
Moxotó e os tipos Marota e Repartida, que eram os mais comuns na época
(DOMINGUES et al., 1954). Nem sempre os relatos sobre os caprinos eram positivos.
Desde a sua introdução no século XVI, eram desprestigiados e, genericamente eram
Raça Serrana
Raça Serpentina
Raça Alpina Britânica
Raça Azul
Raça Moxotó
Raça Canindé
38
chamados de “miunças”, termo relacionado ao pequeno porte e a sua menor importância
econômica. Nobre, Amaral e Pinheiro (2007) descrevem que a atividade da caprino-
ovinocultura era vista como uma prática denominada de “teimosia de pobre”, tida como
uma atividade sem futuro e sem importância econômica.
Nos domínios da grande lavoura, cabras, assim como outros animais domésticos
de pequeno porte, chegam a ser considerados como “criaturas inúteis”. Mais que isso,
os caprinos eram vistos como inimigos da cana e deveriam ser evitados como forma de
se prevenir contra danos às lavouras, já que bastava que começasse o brotamento no
campo trabalhado que lá iam elas investirem contra as plantas, alimentando-se
(FREYRE, 1973).
Este desprestígio da caprinocultura é, também, descrito em outros países.
Pomponet (2009) relata o que aconteceu na Espanha, em 1826, quando se determinou
uma “matança geral de cabras”, sob a alegação de que o animal poderia causar danos às
florestas, o que, posteriormente, se concluiu não ter fundamento. Na Itália uma das mais
significativas disposições, a da República de Veneza de 1972, na qual, proibia as cabras,
sob a pena de matança imediata dos animais (GAUTIERI, 1816). Já nos Estados
Unidos, os caprinocultores eram ridicularizados. Dizia-se que o animal era predador e
malcheiroso. Somente entre os franceses existe algum reconhecimento, já que é definida
como “vaca democrática”, por ser uma cria acessível a, praticamente, todos os
camponeses, inclusive aos mais pobres (CASTRO, 1984).
Mais recentemente, os caprinos passaram a ser vistos de outra forma devido ao
reconhecimento da adaptação à região Semiárida, a capacidade produtiva, e reprodutiva
adequada à área a qual foram moldados, além de ser uma atividade transformadora do
quadro social. Atualmente, estão distribuídos em rebanhos particulares e públicos,
sendo em maior número as raças Moxotó e Canindé (RIBEIRO et al., 2004).
Caprinos do Brasil
O Brasil possui um efetivo de 9.312.784 cabeças de caprinos, dos quais
8.458.578 estão na região Nordeste (IBGE, 2010). Quando comparamos com o ano de
2007 o efetivo caprino foi reduzido em 137.528 no rebanho nacional. Os maiores
estados produtores são Bahia, Pernambuco, Piauí e Ceará, com uma participação no
efetivo nacional de 75,1% revelando o potencial que a região possui para o
39
desenvolvimento de políticas associadas à organização do setor de recursos genéticos
locais, dados baseados no IBGE (2010).
A maioria dos caprinos é criado em sistema extensivo, quase sempre nas terras
mais pobres da propriedade rural. Assim, fixam as populações rurais no campo e são
considerados de múltipla função (GONÇALVES JÚNIOR, 2012).
A caprinocultura vem aumentando sua participação no agronegócio brasileiro e a
tendência é de que se mantenham em expansão. Vários fatores nos cenários nacional e
internacional mostram essa vertente. A mudança de atitude da população abastecida no
que se refere à alimentação é um exemplo. Como a carne caprina é uma das mais
magras, superando, inclusive, a de frango, tem conquistado mais adeptos. As estratégias
de conquistas de novos mercados, também, podem impulsionar o consumo mundial
desse tipo de carne (MAPA, 2012).
O leite de cabra não é diferente em suas qualidades e é classificado como
alimento funcional, pois além de ser ótimo alimento, participar da manutenção da saúde,
reduzir doenças crônicas também tem efeitos benéficos nas funções fisiológicas
(OSMARI, 2006). Além de ser conhecida a sua alta digestibilidade, é utilizado por
indivíduos com problemas alérgicos ao leite de vaca (OSMARI, 2006).
Outro produto importante fornecido pela espécie caprina é a pele, que desde o
princípio da domesticação revelam sua importância econômica na sociedade. A pele era
utilizada para a escrita religiosa, os manuscritos e também foi usado pelos militares
romanos para a construção de escudos de batalha e sandálias. Os cristãos, judeus e
muçulmanos a utilizavam para tendas, cortinas, ofertas de presentes e sacrifícios
(LUIKART et al., 2006). Hoje, considerada muitas vezes um subproduto ou um produto
secundário da carne, segundo Rey et al. (2007), a pele pode contribuir com cerca de 8%
do valor da carcaça na venda animal. Segundo Barros (1987), numa avaliação das raças
nativas caprinas brasileiras, já classificou estas como, preferentemente, produtoras de
pele.
As diversas possibilidades dos produtos de origem caprina, bem como as raças
permitem o desenvolvimento de regiões, em especial a semiárida, a forma de garantir a
sobrevivência dessas é torná-las competitivas. Para que esse sistema se mantenha
produtivo e rentável é necessário conhecer as potencialidades das raças para pode-se
explorar de forma eficiente os seus produtos, agregando valor ao sistema de produção
natural. Assim, a produção de animais locais seria uma alternativa economicamente
interessante, a partir do momento que for conseguida a valorização com produtos
40
certificados, como a que acontece com os produtos da península Ibérica (ALMEIDA;
MORAIS, 2001).
O Brasil tem uma grande diversidade de Recursos Genéticos Animais (RGAn),
representada por onze raças locais da espécie caprina, distribuída num vasto espaço
territorial, resultado da enorme variedade de condições ambientais e nichos ecológicos
específicos.
A grande variedade de raças existentes no Brasil é fruto da interação positiva
entre os criadores e o meio ambiente. Desde o início da agropecuária no país, os
produtores buscaram um sistema de criação onde a melhor progênie fosse escolhida
com intuito de aumentar a produção. Mas nem sempre esta escolha foi a melhor para se
alcançar os objetivos de uma produção sustentável no seu sentido amplo (EGITO;
MARIANTE; ALBUQUERQUE, 2002).
As raças caprinas criadas no Brasil podem ser classificadas de duas formas, de
acordo com sua origem: locais ou exóticas. O termo “local” será usado quando a raça
foi desenvolvida na região, possuindo combinações genéticas que lhe confere adaptação
ao ambiente onde se formaram. Essa adaptação a certos ambientes e adversidades
quando comparadas a outras raças é retrata em alguns estudos (MARIANTE; EGITO;
ALBUQUERQUE, 1999; RIBEIRO et al., 2004). Apesar de apresentarem níveis
produtivos mais reduzidos, constituem, muitas vezes, um recurso socioeconômico que
permite manter as populações rurais em regiões mais desfavorecidas (GAMA et al.,
2004), particularmente, orientado pela sua adaptabilidade, para o aproveitamento dos
recursos agrosilvopastoris existentes. O termo “exótico”, por conseguinte, é utilizado
para denominar as raças comerciais que foram importadas a partir do século XX.
Entre os caprinos são, oficialmente, reconhecidas apenas duas raças (Canindé e
Moxotó), enquanto as demais raças locais ainda não homologadas (Marota, Azul,
Gurgueia, Repartida, Graúna, Meridional, Nambi, Crespa e Biritinga). O
reconhecimento oficial de um grupo genético como raça é um elemento importante para
a conservação da referida raça.
A maioria das raças locais tem seus números efetivos muitos reduzidos,
apresentam consanguinidade devido ao fato de não haver renovação periódica dos
reprodutores, aumentando esta taxa a cada geração.
Os rebanhos de caprinos locais, em sua maior parte, são populações fechadas e
encontram-se ameaçados de extinção. Para identificação das raças ou populações em
perigo de extinção, podem-se listar cinco argumentos da conservação: manutenção de
41
populações reservas; manutenção de variabilidade genética para a produção animal;
aumentar o conhecimento sob todos os aspectos da biologia animal e a manutenção de
raças; variedades e rebanhos, por razões históricas, culturais e educacionais (SILVA,
RIBEIRO; LIMA, 2010).
As Raças Caprinas estudadas
Raça Canindé
Origem: Zona de Canindé nos estados de Piauí e Ceará (Rio Canindé). A cabra
Canindé é também conhecida como Calindé.
Características raciais
Pelagem: castanho escura a preta por todo o corpo, exceto no ventre; o períneo
tem pelos curtos e finos. Variedade da Canindé vermelha, avermelhada ou castanha.
Altura: machos: 60 cm e fêmeas 50 cm (média).
Características zootécnicas: apresenta certa aptidão leiteira acima da media das
cabras nacionais, boa produção de carne, pele e esterco.
Pele: excelente qualidade
Peso: machos: acima de 40 e fêmeas: 25-30 Kg.
Obteve o Livro de Registro e foi reconhecida como raça apenas em 1999.
Histórico – Filogeneticamente, a cabra Canindé (ou Calindé) tem sua origem no
grupamento ilustrado pela Grisone Negra, da Suíça, de onde derivaram a "British
Alpine" e a "Poitevine". Segregada no Nordeste brasileiro desde o período colonial,
42
conforme bem o determina seu próprio nome, logrou consolidar um tipo específico no
Semiárido (BOLETIM PECUÁRIO).
Etimologicamente, a denominação "Calindé" deriva do nome da tanga branca, de
algodão rústico, usada pelos escravos africanos, a qual recebia o nome de "Calindé". O
negro escravo vestia sua "Calindé" da mesma maneira que essa cabra também vestia sua
"Calindé", ou seja, ambos ostentavam a parte baixa do corpo em coloração branca,
mantendo-se o restante negro. A cabra "Calindé", portanto, era a cabra do escravo
alforriado por Fauna brasileira (2008).
Alguns historiadores acreditam que as cabras recebiam o nome "Canindé"
devido a região do rio Canindé, no Piauí, ou mesmo devido á "faca afiada" que o
sertanejo piauiense sempre utilizou na cinta (O Berro, 1988). De fato, naquela região
foram encontrados alguns poucos animais negros de barriga vermelha. Não foram
encontrados, todavia, registros de rebanho ou de proprietários de cabras de barriga
vermelha ou branca, que justificassem a adoção do nome "Canindé" de forma ampla.
Quanto a significação de 'Canindé" como "peixeira" ou "faca afiada" é desprezível,
dado o desvelo do sertanejo para com suas cabras (AGROCAVE).
Foi descrita pela primeira vez em 1915 por Ingleses no estado do Piauí
(CASTRO, 1984). Um dos primeiros trabalhos na raça Canindé ou "Calindé" foi o de
João Batista de Andrade (Joãozito Andrade), da Fazenda Trindade, em Jeremoabo (BA),
na década de 1970. O método utilizado foi por meio de consanguinidade e pelo uso
intensivo de homólogas européias, seguindo a linha já utilizada por Manuel Dantas
Vilar Filho, da Fazenda Carnaúba (Taperoá, PB) para regenerar as cabras pardas e
brancas sertanejas (BOLETIM PECUÁRIO).
Atualmente, o Canindé é um caprino encontrado nos estados do Piauí, Bahia,
Pernambuco, Rio Grande do Norte, Ceará e Paraíba.
Os animais da raça Canindé são, em geral, explorados para dupla função carne –
leite. O regime de exploração predominante é o extensivo, caracterizado por longos
períodos de carência alimentar. No entanto, alguns criadores interessados no aumento
da produção, procedem à suplementação dos animais, utilizando normalmente feno e
palha.
43
Raça Moxotó
Origem: Vale do Moxotó no município de Ibimirim em PE. A cabra Moxotó é
também chamada de “Lombo Preto”.
Características raciais:
Pelagem: cor baia e suas tonalidades, até o lavado; linha dorso lombar com faixa
preta (terço médio pescoço à cauda). Pelos pretos na região do ventre, nas faces internas
dos membros, região perineal, úbere e canela. Linhas pretas nas faces laterais da
maxilar, presença de óculos, e linhas que saem da inserção dos chifres indo à nuca.
Altura: machos: 71 cm e fêmeas: 62 cm.
Cabeça: perfil reto, chanfro seco e com bordas retilíneas quando visto
frontalmente.
Presença ou não de brincos. Mocho desclassifica.
Características zootécnicas:
Produção de leite baixa (0,3-0,4 Kg/dia)
Peso: machos: acima de 36 Kg e fêmeas: 30-34 Kg.
Partos duplos em 40% dos casos.
Pele preta e fina além da produção de esterco.
A raça Moxotó é a mais antiga oficialmente reconhecida desde 1977.
Histórico – Provavelmente originou-se da Charnequeira e Serpentina ambas
Alentejanas, sendo a primeira um ecótipo e a segunda considerada uma raça (Menezes,
2005). Alguns autores afirmam ser oriunda de cruzamentos de Alpina Francesa e cabras
brancas nativas descentes da época da colonização.
A origem do nome Moxotó vem do Vale do Rio Moxotó em Ibimirim no Estado
de Pernambuco, foi Renato Faria quem descreveu a raça em 1937, identificando-a com
44
este nome. Hoje é encontrada nos estados de Piauí, Ceará, Bahia, Pernambuco, Paraíba
e Rio Grande do Norte. No início das décadas de 30 e 40 eram encontrados da ilha de
Marajó, do Pará a Pernambuco (DOMINGUES, 1942).
Explorados de forma extensiva, devido a sua grande rusticidade estes efetivos
realizam o pastoreio na caatinga, através da região mais agreste, periodicamente, são
recolhidos e presos em currais, quando isto não ocorre abrigam-se em rochedos perto
das povoações. Barros et al (2011) relata um sistema de uso comum de recursos, com
animais soltos na caatinga, não representando problema para o manejo da raça Moxotó e
tem sido pratica normal ao longo de anos no centro de origem.
Raça Marota
Origem: vale do São Francisco entre os sertões da Bahia e Pernambuco.
Características raciais:
Pelagem: pelos curtos e brancos, pele clara e alguma pigmentação na cauda e
face interna das orelhas.
Altura: acima de 50 cm.
Cabeça: ligeiramente grande e vigorosa. Chifres desenvolvidos e divergentes
desde a base, para cima, para trás e para fora. Orelhas pequenas e com pontas
arredondadas.
Características zootécnicas:
Peso: acima de 35 Kg
Pele: macia e flexível.
A raça Marota, também denominada Curaçá, é descendente dos tipos raciais
trazidos pelos colonizadores, como todas as demais raças nativas de caprinos aqui
existentes, apesar de não se ter ainda estudos que comprovem essa origem (BARROS et
45
al., 2011). Por falta de um conhecimento mais profundo sobre sua importância
zootécnica e até mesmo histórico-cultural, essa raça está desde muitos anos seriamente
ameaçada de extinção (DOMINGUES, 1955; ARAÚJO, 1979).
Esta raça encontra-se o último rebanho no núcleo de Conservação da Embrapa
Meio-Norte, na cidade de Castelo no Piauí-PI. O rebanho foi formado no ano de 1982
através da iniciativa dos conservacionistas Luís Pinto Medeiros e José Herculano de
Carvalho, pesquisadores da Embrapa Meio-Norte que por mais de vinte anos tentam
manter a integridade do rebanho (ALMEIDA, 2007).
Raça Azul
Origem: Na África e Portugal, encontrada na região do Cariri Paraibano.
Características raciais
Pelagem: A pelagem é azulada, ou cinza-azulada, podendo apresentar as
extremidades bastante escuras. Algumas apresentam o debrum (contorno fortificado) da
orelha também escuro. A grande maioria apresenta uma "estrela" clara na testa.
Altura: acima de 50 cm.
Cabeça: vigorosa com chanfro seco. Chifres desenvolvidos e divergentes desde a
base, para cima, para trás e para fora. Orelhas pequenas e com pontas arredondadas.
Características zootécnicas:
Peso: acima de 35 Kg
Aptidão: leite
Pele: macia e flexível. A pele é escura, as mucosas nasal e perineal são negras ou
em tom cinza-escuro.
46
A Cabra Azul brasileira apresenta o pelo mais azul do mundo. Encontrada em
pequena quantidade na Paraíba, Rio Grande do Norte, Pernambuco e Piauí.
Os sertanejos têm grande apreço pelas cabras azuis, sendo muitas de boa aptidão
leiteira, recebendo muitos nomes: azulega, zulanha, cabra-da-serra, azulona, azula e etc.
É conhecida pela sua rusticidade e docilidade, muitos sertanejos pela tradição penduram
chocalhos nelas por serem excelentes guias de rebanhos. Em alguns países como nos
Estados Unidos, as cabras azuis são criadas como bicho de estimação (pets), no Brasil
esta cresceu na Caatinga sendo de produção com grande possibilidade de progredir na
região de catingueira (O BERRO, 2001).
Raça Saanen
Origem: Vale Saanen na Suíça.
É, a raça leiteira mais famosa do mundo. Tem contribuído para a formação e/ou
melhoramento de muitas outras raças caprinas leiteiras. É muito apreciada na Europa,
Estados Unidos e outros países.
Características raciais:
Pelagem: Animais com pelos curtos, brancos a creme, predominantemente lisos
e bem implantados.
Altura: machos: 80-90 cm e fêmeas: 70 a 83 cm
Corpo: animais longilíneos, descarnados e angulosos. Ventre profundo, dorso
reto e lombo bem desenvolvido, com garupa ampla, membros delicados, mas fortes.
Cabeça: leve, perfil retilíneo a côncavo, orelhas pequenas a médias e eretas,
presença de brincos.
Características Zootécnicas:
Produção de leite: 520 a 920 Kg/lactação (250 a 302 dias)
Peso: machos: 70-90 Kg e fêmeas: 45-60 Kg
47
Os animais são de aptidão leiteira e altamente produtivas, explorados de forma
intensiva a semi-intensiva no Brasil. É uma das raças leiteiras mais usadas em
cruzamentos com o intuito de aumento de produção, principalmente no Sul e Sudeste do
país. Comercializada para inúmeros países por todo o mundo, no âmbito de programas
de melhoramento, sendo uma das raças mais difundidas a nível mundial (LUIKART et
al., 1999). É considerada uma raça cosmopolita.
Raça Alpina Britânica
Origem: A raça foi desenvolvida na Grã Bretanha no início de 1900 a partir de
uma importação de caprinos alpinos tipo "Black Swiss" da Suíça, feita pela Inglaterra e
utilizada em cruzamentos absorventes em cabras locais, iniciado em 1911.
Características raciais:
Pelagem: pelos curtos e finos, na grande maioria do corpo mas, às vezes,
compridos no dorso e flancos, de cor preta; porém branca no ventre, parte interior dos
membros e inferior da cauda, além de duas faixas brancas de cada lado do chanfro.
Altura: machos: 85-1, 10 cm e fêmeas: 75 a 90 cm
Corpo: animais longilíneos, descarnados e angulosos.
Cabeça: com perfil retilíneo, fronte larga, orelhas levantadas de tamanho médio.
Características Zootécnicas:
Produção de leite: 515 a 634 Kg/lactação (280 a 305 dias)
Peso: machos: 70-100 Kg e fêmeas: 55-70 Kg
A Alpina Britânica especializada para a produção de leite chegou ao Brasil na
década de 90 e conta com poucos criadores. Esta raça é principalmente utilizada na
48
“regeneração leiteira” para cabras do tipo Caimbé. Explorada de forma intensiva e semi-
intensiva (BERRO).
Registro Genealógico de Caprinos e Associações
A Lei Federal de nº. 4.716 de 29 de junho de 1965 foi complementada pelo
Decreto nº. 58.984 de 3 de agosto de 1966 que regulamenta a execução dos Serviços de
Registro Genealógico no Brasil. O Serviço de Registro Genealógico das Raças Caprinas
– SRGC possui contrato de delegação com o Ministério da Agricultura da Pesca e do
Abastecimento, desde 1975, e é mantido pela Associação Brasileira de Criadores de
Caprinos – ABCC.
O Registro Genealógico comprova tanto a ascendência quanto a descendência
dos animais, além de sua idade, criatório de origem e, indiretamente, seu desempenho
reprodutivo. Deste modo, a identificação individual se torna a melhor forma de registrar
toda a informação praticada e útil para uma boa gestão da exploração (RIBEIRO, 1997).
“O registro genealógico, juntamente, com o padrão racial é
importante para o desenvolvimento organizado da produção dos
caprinos domésticos, além de agregar valor comercial aos
animais. Evidencia-se que, muitas vezes, o negócio vinculado a
esses parâmetros têm-se mostrado muito lucrativo apesar de
representar, apenas, uma pequena fatia do mercado, superando
mesmo a própria renda obtida com os produtos primários
oriundos da exploração dos animais como fontes de leite, de carne
e peles ou lã. Daí cria-se um contraste entre a importância do
registro genealógico e as potencialidades produtivas, real e
potencial, das raças ou tipos raciais quando explorados
racionalmente. Ainda, muitas vezes, surgem impasses entre os
que trabalham na direção de maximizar a produção e aqueles que
representam as Associações de Criadores e, às vezes, uma minoria
de filiados, ditos selecionadores. Ressalta-se que estes, na maioria
das vezes, consideram o controle ou o registro genealógico
definitivo como elemento único para proceder à seleção dos
indivíduos em detrimento de componentes produtivos, como o
49
desenvolvimento ponderal, a precocidade sexual, o perímetro
escrotal, a taxa de ovulação à puberdade, o desempenho em prova
de ganho de peso, a habilidade materna, a produção total de leite,
a qualidade do leite, dentre outros. Sem dúvida, esta conduta
prejudica o desenvolvimento e a sustentabilidade da
caprinocultura no sentido de que ela ocupe o seu real papel no
agronegócio brasileiro e, possivelmente, mundial” (ARAÚJO;
SIMPLÍCIO, 2002).
O número de animais registrados no registro genealógico definitivo das raças
Canindé e Moxotó é muito reduzido, não passando de algumas centenas. Em um estudo
preliminar, Silva et al. (2010) expõem o pequeno número de animais registrados das
duas raças nacionais ao longo dos anos e o baixo efetivo de 378 e 475 animais das raças
Canindé e Moxotó, respectivamente. Estes valores apontam o risco a que estas raças
estão submetidas.
As raças locais, tais como Marota, Repartida, Gurgueia e outras, serão
enquadradas para fins de registro somente quando forem oficializadas como raça. Se
partirmos do conceito de que raça é um grupo genético distinto, com semelhanças
hereditárias, já se justifica enquadrá-las como raça e promover iniciativas de estabelecer
o registro genealógico desses caprinos locais, porque zootecnicamente são raças
(ARAÚJO; SIMPLÍCIO, 2002). O que falta é a homologação para que as mesmas sejam
reconhecidas oficialmente.
É através de associações que os criadores de uma mesma raça conseguem ficar
ativo, isso tradicionalmente. Quando há associações de raça os grupos de criadores que
façam parte desta, devem buscar aprimorar suas ações, incentivando a criação seletiva e
promovendo a raça, pois os esforços deste grupo serão de manter a raça pura e
conservar a variação existente (FAO, 2001).
As associações, para se manterem ativas, são dependentes das contribuições dos
membros, o que acontece muitas vezes na prática é que uma raça rara, com um ou
poucos criadores, não oferece suporte para continuar. Nesta situação, organizações em
rede podem ser muito eficazes na prestação de assistência aos membros (HENSON,
1984).
As organizações e associações de criadores de raças autóctones são poucas e
muitas vezes inexistentes, especialmente, no setor familiar. As poucas associações
50
existentes não estão a participar, plenamente, no desenvolvimento e promoção de RGAn
locais por causa da falta de incentivos (nicho de mercado, rotulagem, certificação para o
uso sustentável dos RGAn locais (TAWONEZVI, 1999).
Pesquisa e desenvolvimento dos RGAn locais são necessárias para melhorar a
compreensão de seu valor, bem como promover a sua utilização. Também falta apoio
institucional para as comunidades envolvidas nas RGAn, em termos de orientação de
mercado e serviços técnicos (FAO, 2010).
Desde 1997, os agricultores em Botswana se organizam em uma associação de
pequenos produtores de ruminantes, especificamente, para apoiar e implementar
programas de conservação da integridade genética dos ovinos e caprinos daquele
país. Esse programa pode ser estendido na seleção dentro das raças (SETSHWELO,
2001).
Aglomerar-se em associações gera um ganho na eficiência e na flexibilidade que
são raramente atingidas por pequenos criadores, se estiverem dispersos. A articulação
dos sujeitos locais como empreendedores públicos e privados, produtores de bens,
serviços e cultura poderá fortalecer tanto a sua autonomia quanto produzir um projeto
estratégico de desenvolvimento regional e de inserção cooperativa e interdependente.
Quando se tem informações sobre as várias raças a tomada de decisões políticas para a
conservação e gestão desses recursos é agilizada (GANEM, 2011).
Segundo Setshwelo (2001), em Botswana, 50% do gado são constituído de raças
locais, e dessas 75% são geridos pelos pequenos produtores. Esta mesma autora
comenta que, às vezes, por questões políticas, um mesmo recurso genético em regiões
diferentes, mesmo que próximas geograficamente, como é o caso de Botswana com a
África do Sul, gerem seus recursos genéticos de forma distinta. Em Botswana um
determinado grupo caprino é considerado como raça, enquanto este mesmo grupo ao
passar pela fronteira e estando na África do Sul já não será tido como tal.
Marcadores Moleculares
O termo marcador indica que sua função é identificar ou “etiquetar” algo
(RAMALHO, 2008) e, no caso dos marcadores genéticos são utilizados para marcar
alelos cuja expressão é de difícil identificação.
Existe DNA em duas diferentes partes das células dos mamíferos, no núcleo e na
mitocôndria, sendo denominados de nuclear e de mitocondrial, respectivamente, ambos
51
constituindo o DNA total. Com base nestes, é possível estudar a ancestralidade materna
(marcadores uniparentais do DNA mitocondrial) e a paterna (marcadores uniparentais
do cromossomo Y) assim como a ancestralidade genômica (marcador biparental
autossômico) (CAVALCANTE NETO, 2010).
Os marcadores moleculares são características de DNA, herdadas
geneticamente, que servem como base para diferenciar um ou mais indivíduos. Estas
características, as marcas, são alterações na sequência de nucleotídeos na molécula de
DNA, denominada de polimorfismo, a maioria dessas alterações são estáveis e não
acarretam em mudanças fenotípicas. Segundo Dias-Salman, Giachetto e Malago (2009),
isto favorece a tolerâncias pelo indivíduo à transmissão para os descendentes e a fixação
do polimorfismo dentro de uma população, com exceção de gêmeos idênticos.
Os primeiros marcadores considerados modernos foram as isoenzimas, por volta
dos anos 50. A partir dos anos 80 houve a grande mudança na utilização dos marcadores
genéticos, passando do proteico para os de DNA. Esses novos marcadores agora
possuem um maior potencial pelo genoma já que opera no DNA, na informação
genética, livre de interferências do ambiente e herdada, trata-se do sistema mais direto.
A partir daí, descobriram uma série de métodos, seguidos cronologicamente, pelos
marcadores moleculares RFLP – Restriction Fragment Length Polymorphism Botstein
et al., (1980), RADAP – Randon Amplified Polymorphic DNA Williams et al. (1990),
microssatélite Litt e Luty, (1989), AFLP - Amplified Fragment Length Polymorphism
(VOS et al., 1995). O auge da utilização de marcadores de DNA só foi alcançado em
1985 devido à descoberta da PCR (Polimerase Chain Reaction), por Kary Mullis. A
PCR permitiu replicar regiões concretas de uma cadeia de DNA gerando um número
muito elevado de cópias do fragmento inicial. Esta técnica foi possível graças ao
descobrimento de uma polimerase termoestável, obtida a partir da bactéria Thermus
aquaticus (SAIK et al., 1985).
Dentre as variações da técnica de análise de polimorfismos no DNA, as mais
utilizadas, tanto por motivos de maior confiabilidade quanto por um menor custo, tempo
reduzido, dentre outras particularidades, estão: Single Nucleotide Polymorphism (SNP),
Single Strand Conformation Polymorphism (SSCP), Amplified Fragment Length
Polymorphism (AFLP), Random Amplified Polymorphic DNA (RAPD), Sequence-
Characterized Amplified Regions (SCAR), Restriction Fragment Length Polymorphism
DNA (RFLP), DNA Satélite, Minissatélites ou Variable Number of Tandem Repeats
(VNTR), Microssatélites ou short tandem repeats (STRs), Combinação entre SNPs e
52
STRs/microssatélites (SNPSTR), Short Insterspersed Elements (SINEs) e Haploides nos
Microssatélites (HAPSR) (SEIXAS, 2011). A técnica de marcadores vem permitindo
determinar pontos de referência nos cromossomos capazes de diferenciar indivíduos.
Os marcadores podem diferir quanto ao tipo de herança, a abundância dentro do
genoma, ao nível de polimorfismo e informação genética detectada, a especificidade dos
locos, a reprodutibilidade e ao investimento técnico e financeiro. O uso desses é
primordial tanto nos estudos de conservação como nos de melhoramento genético, pois
auxiliam no conhecimento e gerenciamento da espécie (ODALIA-RÍMOLI et al., 2000).
Entre os pequenos ruminantes temos a espécie caprina que concorre para um
importante agronegócio mundial e com muitas características biológicas únicas. A
caprinocultura é um importante recurso econômico, principalmente, em muitos países
em desenvolvimento ao redor do mundo. No entanto, apesar da sua importância, o
estudo de melhoramento genético caprino tem sido dificultado pela falta de uma
referência na sequência do genoma de alta qualidade. Agora, com a recente conclusão
da sequência do genoma caprino (SHENZHEN, 2012) será facilitada a identificação de
marcadores SNP (Single Nucleotide Polymorphism) para produção assistida por
marcadores e melhorará a utilidade da cabra como um modelo biomédico.
A diversidade biológica nos caprinos locais tem sido alvo de estudos, por serem
considerados adaptados a áreas específicas bem como devido à importância social,
econômica e cultural para as populações que ocupam essas áreas. As raças locais detém
uma valiosa combinação de genes que poderão atender as necessidades da produção
animal nos diferentes cenários que surgirem (ROCHA, 2009).
A variabilidade genética é o material inicial e necessário para a seleção animal.
A partir dela é possível moldar as espécies de interesse zootécnico de acordo com
preferências e necessidades da pecuária atual, além de ser a base da evolução de todas
as espécies. Em estudos evolutivos, a frequência na qual os alelos de um gene ocorrem
em diferentes populações é usada para inferir relações de parentesco. As frequências
genotípicas e alélicas permitem estabelecer coeficiente de diversidade genética entre
populações e da estrutura genética das mesmas (MACHADO, 2003).
Apesar da informação da caracterização genética de caprinos ter aumentado nos
últimos anos, esta ainda é escassa, quando comparada com outras espécies como, por
exemplo, a bovina. Gama e Bressan (2011) comentam sobre a falta de informação de
muitas raças caprinas, tanto em termos de caracterização molecular, bem como no que
diz respeito às suas características fenotípicas, sistemas de produção, distribuição
53
geográfica e socioeconômica e importância cultural. Apesar dos avanços da genética
molecular, no Brasil os trabalhos com genes expressos e polimorfismo são limitados.
A coleção de Etiquetas de sequencia expressa (ESTs) para caprinos hoje conta
com EST 14236, quando em 2007 contava com apenas 637 vista por Coutinho et al.,
(2007). Um aumento representativo, porém ainda muito baixo quando comparado com
as demais espécies domésticas, bovinos, aves e suínos. A coleção de EST obtidas para
bovinos (Bos taurus), depositada no Centro Nacional de Informações sobre
Biotecnologia (NCBI), no Banco de Dados para etiquetas de sequencia expressa
(dbEST), já totaliza mais 1.613.441 e para suínos (Sus scrofa) mais 1.672.966,
baseados nos dados do NCBI, 2013.
Os marcadores moleculares são caracteres qualitativos com herança mendeliana
simples, facilmente reconhecida e cuja expressão não é influenciada pelo meio. Os já
descritos são inserções e deleções (indels), os polimorfismo de base única (SNPS, single
nucleotide polymorphism) e as regiões repetitivas (GARCIA, 2006).
Estes marcadores abriram com maior clareza as informações sobre questões de
variabilidade, relacionamento ou discriminação de indivíduos numa população, das
diferentes relações entre populações e diferenças entre raças e espécies, combinando
fluxo gênico e atributos demográficos. O marcador molecular vem auxiliando o
rastreamento de genótipos superiores, permitindo dentro de programa de melhoramento
a seleção de indivíduos com características de interesse.
A genética vive uma fase ômica, ou era da genômica. Essa era teve início na
década de 90, com o sequenciamento dos primeiros genomas, trascriptômica (definição
de um conjunto de RNAs produzidos) e proteômica (definição do conjunto de proteínas
produzidas). A partir dessa gama de dados gerados tornou-se possível explorar o código
genético (DNA), o seu potencial de expressão gênica (RNA), os seus produtos protéicos
(polipeptídios) e as interações e mecanismos moleculares do metabolismo de cada
organismo (NUNES, 2010).
O rápido progresso na área da genética molecular tem motivado pesquisadores
de todo mundo para o uso direto de genes como forma de terapia, assim o tratamento de
problemas genéticos logo ficou evidente que as manipulações genéticas envolvendo
genes específicos e vetores de expressão direcionados para eucariotos, poderiam ser
usadas como tratamento ou na ação preventiva para varias doenças (ROSINHA, 2004).
O uso de marcadores moleculares nos estudos da espécie caprina torna-se cada
vez mais necessário, é uma ferramenta a mais a ser utilizada nos trabalhos de
54
melhoramento genético, saúde animal, animais transgênicos, quanto na conservação dos
recursos genéticos.
DNA mitocondrial
O DNA mitocondrial (mtDNA) é formado por uma fita simples de DNA circular
– assemelha-se a um plasmídeo – possui menos que 20kb na maioria dos mamíferos e
está localizado no citoplasma celular, dentro da mitocôndria (organela celular
responsável pela produção de energia). O mtDNA de vertebrados não apresenta
sequências espaçadoras entre genes ou íntrons e compreende 37 genes, dos quais 13
codificam proteínas, dois codificam RNAs ribossomais (12S e 16S), 22 codificam
RNAs transportadores. Além desses genes, o mtDNA possui uma região não codificante
chamada região controle (D-loop) que é responsável pela regulação da replicação e da
transcrição de todo mtDNA (MEYER, 1993) e também conhecida como região rica em
A+T (WOSTENHOLME, 1992).
A origem do genoma mitocondrial ainda é controversa, porém, a teoria do
endossimbionte tem sido a mais aceita para a explicação da origem da mitocôndria e do
seu genoma. Essa teoria baseia-se em que uma célula eucariótica teria fagocitado uma
α-protobactéria e esta se diferenciado em mitocôndria; durante esse processo, parte do
genoma da α-protobactéria teria sido transferida para o núcleo celular e o inverso
também teria ocorrido (GRAY et al., 2001).
A origem da mitocôndria parece ter ocorrido uma única vez na história evolutiva
dos organismos; tal evidência é apoiada pelo fato de que o conteúdo gênico
mitocondrial é altamente conservado entre os mais diversos organismos. Essa
conservação de conteúdo em uma ampla gama de organismos dificilmente seria
explicada por convergência evolutiva (ARIAS et al., 2003).
Outra característica importante do genoma mitocondrial é a ordem em que os
genes estão arranjados nesse genoma. Essa ordem é muito conservada, principalmente,
em se tratando dos genes codificadores de proteínas e das subunidades ribossômicas.
Alterações na ordem desses genes maiores só são verificadas entre organismos
filogeneticamente distantes, como, por exemplo, entre insetos e mamíferos (ARIAS et
al., 2003).
No processo de fertilização do óvulo, as mitocôndrias presentes nos
espermatozoides são degradadas após a penetração no ovócito ou durante as primeiras
55
clivagens embrionárias (HIRAOKA; HIRAO, 1998). Assim, apenas o mtDNA materno
vai ser herdado pelos filhos, através do citoplasma do óvulo. A mitocôndria é
transmitida intacta de geração a geração, desconsiderando-se as mutações que podem
ocorrer no mtDNA. Portanto, ao contrário do DNA nuclear, o DNA mitocondrial não
não há mistura em cada geração, então se presume para mudar uma velocidade mais
lenta, o que é útil para o estudo da evolução do organismo. Sequenciamento
mitocondrial é usado para ilustrar a diversidade genética e evolução molecular no setor
pecuário, por exemplo, nas raças caprinas.
Os ovócitos contém aproximadamente 105 a 10
8 moléculas de mtDNA; enquanto
que no espermatozoide só há de 10 a 100 moléculas; assim, por questões de
probabilidade é quase impossível com essa pequena quantidade de mtDNA por via
paterna, por isso que se atribui que este seja herdado por via materna (GROSSMAN;
SHOUBRIDGE, 1996).
Em estudos populacionais de origem e diversificação, a Região Controle do
mtDNA pode ser aplicada, pois de todos os genes mitocondriais, esta região tem a
maior taxa de substituição. As taxas de evolução da Região Controle são de duas a
cinco vezes mais altas do que em genes mitocondriais codificantes de proteína
(GREENBERG, 1983) e, portanto, sofrem mutações mais rapidamente, pois
corresponde à região mais variável deste genoma (BROWN, 1985). Na espécie caprina
a região controle é de 1213pb (SULTANA; MANNEN, 2004).
O método mais utilizado para analisar o mtDNA no estudo do polimorfismo
consiste em amplificar a região controle, por meio da técnica de PCR e sequenciar o
produto amplificado. Então, são verificadas mutações pontuais, inserções e deleções em
relação à sequência padrão, descrita por Anderson et al. (1981).
O Sequenciamento de DNA mitocondrial tem sido usado para explicar as
origens de muitas espécies de animais domésticos modernos. A existência de várias
linhagens de DNA e sua mistura dentro das raças pode ser devido a vários eventos de
domesticação ou introgressão entre espécies domésticas e selvagens. Os estudos sobre a
estrutura e função do mtDNA se destaca na área de pesquisa da evolução molecular,
classificação, análise genética da população, identificação relativa e traços loci
quantitativos.
A primeira sequência do genoma da cabra doméstica por uma abordagem
robusta integrada com sequenciamento e mapeamento de todo genoma. O genoma do
caprino (Figura 5) é o primeiro genoma de referência para os pequenos ruminantes e
56
pode ajudar a avançar a compreensão das características genômicas de ruminantes
distintos de espécies não ruminantes. Este trabalho também produz uma experiência
valiosa para facilitar as montagens de novos genomas no futuro (SHENZHEN, 2012).
Figura 6.
O emprego da análise de mtDNA vem sendo, desde da década 70, utilizada em
estudos envolvendo estrutura populacional, relações filogenéticas em nível inter ou
intraespécies. Tais estudos permitem a construção de filogenias matrilineares, a partir
das quais se inferem os possíveis ancestrais, o tempo de divergência, o número de
eventos de domesticação e os locais onde estes teriam ocorrido (DOBNEY; LARSON,
2006). O mtDNA tem se mostrado um elemento bastante informativo nos estudos de
origens dos animais domésticos (MACHUGH; BRADELY, 2001).
WU et al., (2009) fazem menção de como os dados genéticos em nível molecular
pode ser uma importante ferramenta para esclarecer as ambiguidades na atual
Resumo dos conjuntos de cromossomos da Capra hircus (DONG et al.,
2012).
57
classificação taxonômica que se baseia na morfologia e em dados fisiológicos, o que é
considerado insuficiente para determinar as relações entre raças. Além de relatar o
reconhecimento dos padrões históricos de variação genética entre as raças caprinas há
necessidade de preservar as relações evolutivas durante a prática de conservação dos
animais.
Apesar dos progressos da análise filogenética em diversos estudos, a origem de
diversas espécies domésticas continua mal elucidada e um bom exemplo é a espécie
caprina. Embora esta espécie desempenhe um importante papel em todo mundo, a sua
origem ainda não está bem esclarecida. Isso pode ter decorrido devido à ocorrência de
intercruzamentos, com a produção de descendência fértil, entre diferentes espécies
selvagens e entre espécies domesticadas, implicando na possibilidade de uma
ancestralidade múltipla para algumas populações domésticas.
Os primeiros estudos com mtDNA permitiram a identificação de várias
linhagens e os trabalhos realizados com a espécie caprina (JOSHI et al., 2004;
LUIKART, et al., 2001; SARDINA et al., 2006; SULTANA et al., 2003). Este
levantamento inicial vem fornecendo uma base para estudos mais detalhados regionais.
Luikart et al. (2001) realizaram um levantamento mundial da diversidade no
mtDNA da cabra doméstica e identificaram três grandes linhagens A, B e C. A
linhagem A foi a mais comum em todos os continentes, principalmente na Europa
Ocidental. As 150 cabras no estudo de Benjelloun et al., (2011), em Marrocos, se
encaixaram todas no Haplogrupo A. A linhagem B foi encontrada no subcontinente
indiano, Mongólia, Laos, Malásia, Paquistão e Sudeste da Ásia (LUIKART, et al.,
2001). Existem várias linhas de evidência que indicam que a linhagem B é originária da
região Sudoeste da China (WU et al., 2009). Já a linhagem C foi observada em algumas
amostras da Mongólia, Suíça e Eslovénia, sendo esta linhagem também identificada por
Sultana et al. (2003) nas cabras do Pasquitão.
As três linhagens A, B e C encontradas por Luikart et al. (2001) foram estimadas
ter divergido há mais de 200.000 anos. Assim, a divergência antiga e em diferentes
localizações geográficas das linhagens sugeriu a probabilidade dos acontecimentos de
domesticação terem sido múltiplos ou houve introgressão de linhagens adicionais após a
domesticação. Segundo Sardina et al. (2006) as linhagens de mitocôndrias B e C
representam expansões secundárias recentes.
A variabilidade observada dentro de populações e regiões geográficas são
consistentes com a elevada diversidade encontrada em todo o mundo na espécie caprina
58
(SULTANA et al., 2003; JOSHI et al., 2004; MANNEN, 2004; CHEN et al., 2005;
PEREIRA et al., 2005; ODAHARA et al., 2006; SARDINA et al., 2006; NADERI et
al., 2007; BENJELLOUN et al., 2011). A maioria da diversidade genética ocorre dentro
de raças com uma estrutura geográfica fraca em decorrência do intenso fluxo de cabras
entre os continentes relacionados à migração humana e o comércio.
O trabalho de Sultana et al. (2003) foi o primeiro caso em que um único país se
observaram quatro haplogrupos mitocondriais de cabras domésticas ( A, B. C e D). Tal
descoberta suporta a tese de que o Paquistão seja um dos centros antigos de pastoreiro
caprino. Também Joshi et al. (2003) encontraram Haplogrupos adicionais (D e E) em
cabras indianas. Estas novas linhagens correspondem a um possível centro de
domesticação no oriente do Pasquistão, corraborando com os resultados de Sultana et al.
(2003).
Os resultados obtidos por Chen et al. (2005) apoiam as múltiplas origens
maternas dos caprinos domésticos e encontram também a linhagem D.
No estudo de cabras domésticas da Sicília, Sardina et al. (2006) observaram três
haplótipos que se agruparam com a cabra Bezoar, o qual considerou como uma nova
linhagem (F), que poderia ser fruto de introdução de cabras selvagens.
Segundo Naderi et al. (2007) estudaram numa amostra a nível mundial e
incluindo uma síntese dos estudos anteriores citados, fazendo relações dos halogrupos
mitocondriais, adicionaram um novo haplogrupo denominado de G, presente nos
animais do Oriente médio e o norte da África, na região do Crescente Fértil. Nesse
estudo a diversidade genética fica estruturada em seis haplogrupos diferentes, sendo que
mais de 90% das cabras se enquadram no haplogrupo A.
As cabras Corsas, na Ilha de Córsega, estudadas juntamente com as cabras do
seculo XII mostram que a diversidade mitocondrial tem permanecido relativamente
constante desde a Idade Média até o momento (HUGHES et al., 2012).
Embora seja extremamente informativo em estudos evolutivos, o mtDNA possui
limitações. Por se portar como um único loco (haplótipo) e ser um marcador
extranuclear com uma dinâmica própria, não é um bom indicador para inferir a respeito
da diversidade genética total (EGITO, 2007). Além disto, devido a sua herança materna
não se detecta o fluxo gênico mediado pelo macho, o qual tem fundamental importância
na evolução dos animais domésticos e na dinâmica dos rebanhos na atualidade
(BRUFORD; BRADLEY; LUIKART, 2003).
59
Tipos de DNA presentes no organismo
Há dois tipos de DNA nos organismos, o DNA nuclear que é formado por
longas fitas, constituídas cada uma por dupla hélice e que codificam aproximadamente
100.000 genes e o mtDNA que representa de 1 a 2% do DNA celular, em duplo
filamento circular, codificando 37 genes. Ele codifica aproximadamente 10% das
proteínas constitutivas das mitocôndrias, sendo que para um bom funcionamento destas,
é necessária uma boa cooperação entre o DNA nuclear e o DNA mitocondrial.
O mtDNA não tem nenhuma característica exclusiva em sua composição
química que o diferencie do DNA nuclear, entretanto, possui um código genético
próprio. Ambos são marcadores moleculares, usados como teste de maternidade,
enquanto o teste de paternidade é exclusivo do DNA nuclear, já que o mtDNA tem sua
herança materna. Sendo essencialmente haploide e transmitido uniparentalmente. O
mtDNA informa sobre a contribuição materna na evolução da população em análise
(ALMEIDA, 2009). O mtDNA abriu uma nova perspectiva no estudo da genética de
populações por não existir recombinação nesse compartimento genômico. É o marcador
molecular mais utilizado em estudos de domesticação nas diferentes espécies e suas
respectivas regiões do globo.
O mtDNA pode ser amostrado de materiais biológicos como, por exemplo, o
pelo, não sendo um método invasivo; sobrevive mais tempo do que o DNA nuclear,
mantendo-se melhor em registros zoogeológicos; possui elevada variabilidade como
consequência de baixas pressões seletivas; deficientes mecanismos de reparação;
hereditariedade materna; não recombinante; haploide, não tem relações de linkage
ambíguas; diferentes zonas do mtDNA tem diferentes taxas de mutação (BEEBEE;
ROWE, 2004; PIRES, 2006). A principal vantagem do DNA mitocondrial, em
comparação com o DNA nuclear, é que ele está presente num total aproximado de 500 a
2.000 cópias por célula. Por todas estas características vem sendo muito utilizado por
ser facilmente isolado devido a sua estrutura.
Existem várias diferenças entre o DNA nuclear e o mtDNA. As principais estão
listadas no Quadro 1.
60
Quadro 1- Diferenças entre o DNA Nuclear e o DNA Mitocondrial
PARÂMETRO DNA NUCLEAR DNA MITOCONDRIAL
Localização No núcleo da célula, protegido pela
membrana nuclear
Nas mitocôndrias, protegidas pela
membrana mitocondrial – influência
de radicais livres
Conformação
Dupla hélice Dupla fita circular
Mecanismo de proteção
Protegido por histonas Desprovido de histonas
N° de Genes
100.000 genes 37 genes
Funcionamento Autônomo Necessita da cooperação do DNA
nuclear
Composição Regiões codificantes (éxons) e não
codificantes (íntrons) 90% DNA codificante
Característica do genoma Genoma diploide (materno/ paterno)
– sofre recombinação
Genoma haploide (herança materna) –
não sofre recombinação
N° de pares de bases
Bilhões de pares de bases 16.569 pares de bases
Atividade da Polimerase
Grande Fraca
Sistema de reparo
Presente Ausente
Taxa de evolução
Pequena 5 a 10 x maior que a nuclear
N° de DNA por célula 1 1.000 a 10.000
Fonte: SANTOS (2005)
61
CONSIDERAÇÕES FINAIS
O conhecimento sobre diversidade genética intra-populacional é fundamental
para a manutenção e perpetuação das populações caprinas locais. A variabilidade da
espécie caprina é resultado da variabilidade entre inter-racial e intrarracial, ou seja, do
número total de raças e da diversidade entre indivíduos de uma mesma raça. As raças
locais muitas vezes com números reduzidos e ate mesmo desaparecendo dos criatórios
devido a sua substituição e cruzamentos com raças exóticas. A perda de uma raça,
compromete o acesso a sua combinação genética única de cada população, o que vem
ocorrendo em vários países, o que é drástico tanto para a segurança alimentar quanto
para o desenvolvimento sustentável. Portanto, espera-se que, as informações genéticas
das raças caprinas brasileiras que detém um pool genético único possam auxiliar no
desenvolvimento e acompanhamento de programas de preservação, conservação e
melhoramento animal.
62
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CAPÍTULO 2. ______________________________________________________________________
CATALOGAÇÃO DOS HAPLÓTIPOS DO DNA MITOCONDRIAL DE
CAPRINOS DA RAÇA CANINDÉ
76
CATALOGAÇÃO DOS HAPLÓTIPOS DO DNA MITOCONDRIAL DE
CAPRINOS DA RAÇA CANINDÉ
RESUMO
Com o objetivo de catalogar os haplótipos do mtDNA dos caprinos da raça Canindé e
de caracterizar sua diversidade genética por meio desse DNA, sequenciou-se um
fragmento de 481 pb, correspondente à primeira porção da região-controle, de 178
indivíduos, provenientes de dez rebanhos (subpopulações), localizados em seis estados
do Nordeste brasileiro. Os fragmentos foram amplificados via PCR, purificados e
sequenciados. Após edição, as sequências obtidas foram alinhadas, comparadas com
cada sequência obtida e com uma sequência referência, além de estimar os índices de
divergência e de diversidade genética entre as subpopulações estudadas. Foram
encontrados 29 haplótipos na população estudada, o que resultou em 53 sítios
polimórficos, sendo 10 haplótipos comuns a todas as subpopulações e 19 exclusivos de
uma subpopulação. A população apresentou diversidade haplotípica alta (0,82) –
observando-se máxima de 0,90 e mínima de 0,56 – e nucleotídica baixa (0,014) –
observando-se máxima de 0,02 e mínima de 0,004. A partilha dos haplótipos entre as
subpopulações foi atribuída ao início da formação dos rebanhos. Todos os haplótipos
encontrados pertencem ao Haplogrupo A, que é predominante no mundo. Ao agrupar as
subpopulações em duas partes, com base em suas distribuições geográficas e sequências
de mtDNA, na SAMOVA, a maior participação da variância genética observada entre as
subpopulações foi 18,13%. A AMOVA revelou que 88,35% da variação observada na
raça são em virtude das diferenças entre indivíduos intrapopulacionais; apenas 11,35%
da variação genética são referentes às diferenças entre as subpopulações e 33,13% dos
indivíduos de diferentes subpopulações compartilharam o mesmo haplótipo. Isso,
provavelmente, é reflexo da proveniência de um mesmo pool genético original, com
baixa diversidade ou por intercâmbios anteriores de animais.
Palavras-chave: distribuição geográfica, marcador uniparental, Região
Hipervariável.
77
CATALOGING MITOCHONDRIAL DNA HAPLOTYPES OF THE CAPRINE
CANINDE RACE
ABSTRACT
Aiming to catalog the mtDNA haplotypes of the goats Canindé race and characterize
their genetic diversity through this DNA, a fragment of 481 bp was sequenced,
corresponding to the first portion of the control region of 178 individuals from ten herds
(subpopulations), located in six states of the Brazilian Northeast. The fragments were
amplified by PCR, purified and sequenced. After editing, the sequences were aligned,
compared with each obtained sequence and with a reference, estimating the divergence
rates and genetic diversity among studied subpopulations. In the studied population, 29
haplotypes were found, which resulted in 53 polymorphic sites, 10 of them being
common to all subpopulations and 19 exclusive of one subpopulation. The population
showed high haplotype diversity (0.82) - observing a maximum of 0.90 and a minimum
of 0.56 - and low nucleotide diversity (0.014) - observing a maximum of 0.02 and a
minimum of 0.004. The partition of haplotypes among subpopulations was attributed to
the onset of herd formation. All haplotypes found belongs to the Haplogroup A, which
is prevalent in the world. By grouping subpopulations into two parts based on their
geographic distributions and mtDNA sequences in SAMOVA, the largest participation
of the observed variance among subpopulations was 18.13%. The AMOVA revealed
that 88.35% of the observed variation in the race is due to differences among
intrapopulational individuals, only 11.35% of the genetic variation is related to
differences among subpopulations and 33.13% of individuals of different
subpopulations shared the same haplotype. This probably reflects the provenance of the
same original gene pool, with low diversity or previous animal interchanges.
Keywords: geographical distribution, uniparental marker, hypervariable region.
78
1 Informação pessoal. Estimativa de comunicação pessoal.
INTRODUÇÃO
O progresso das condições de vida e do bem-estar humano encontra-se
estreitamente dependente das espécies animais e vegetais domesticadas. A cabra foi a
primeira espécie de produção a ser domesticada, uma vez que só o cão a antecede. Isso
ocorreu há 11.000 anos, na região que, hoje, reúne Iraque, Síria, Líbano e Jordânia e,
desde então, desempenha um papel econômico, cultural e religioso em muitas
civilizações humanas (PEREIRA; AMORIM, 2010).
Com a domesticação o animal foi retirado progressivamente do seu ambiente
natural, observando-se uma descida para as planícies favoráveis à espécie humana. As
mudanças de condições ecológicas acarretaram uma adaptação das cabras a vários
meios em volta de grupos humanos, cujas preocupações variam em função destes
(MIKERNA et al., 2010). Se, via de regra, as cabras são criadas numa ótica de produção
mista (carne, leite e pele), observa-se também especialização (MAPA, 2010). Por
exemplo, a Saanen como leiteira em pasto herbáceo, o Boer para carne no semiárido
temperado e a Maradi (no Mali) para a pele no semiárido quente.
Devido a sua versatilidade e adaptabilidade, os caprinos se espalharam por todo
o mundo, seja juntamente com o homem em movimentos migratórios seja pelo
comércio (LUIKART et al., 2001). A formação das raças caprinas brasileiras seguiu o
trajeto dos colonizadores intimamente ligada a colonização do Brasil. Essa
movimentação proporcionou o desenvolvimento de vários tipos morfológicos de orelha,
de chifre, de pelo e de cor (VIGNE; PETERS; HELMER, 2005).
O Brasil tem uma grande diversidade de Recursos Genéticos Animais (RGAn),
em que se verificam a existência de onze raças locais da espécie caprina, em um vasto
território, resultado da enorme variedade de condições ambientais e nichos ecológicos
específicos. São oficialmente reconhecidas apenas duas raças (Canindé e Moxotó),
enquanto as demais raças locais não homologadas (Marota, Azul, Gurguéia, Repartida,
Graúna, Meridional, Nambi, Crespa e Biritinga). O reconhecimento oficial de um grupo
genético como raça é um elemento importante para a sua conservação.
Com origem no Nordeste do Brasil, a raça Canindé é importante nativa, presente
em diferentes sistemas produtivos, sendo utilizada para diversas finalidades (carne,
leite, pele e esterco). Atualmente, encontra-se em risco, pois o censo estima que existam
menos de 3.000 animais (informação pessoal)1. As populações remanescentes
distribuem-se em 12 explorações, por seis estados da Federação Brasileira (Bahia,
79
Pernambuco, Paraíba, Rio Grande do Norte, Ceará e Piauí), todos no Nordeste do país,
sendo o Rio Grande do Norte o estado com maior número de rebanhos.
Poucos são os trabalhos conduzidos com a raça Canindé, com vistas à
determinação da variação genética intra e interpopulacional. Trabalhos dessa natureza
são importantes para o desenvolvimento de um programa de conservação e
melhoramento. Alguns trabalhos avaliando a diversidade genética dos animais nos
núcleos de conservação já vêm sendo realizados com tal raça (PAIVA et al., 2008;
ARAÚJO et al., 2010).
Os avanços nos estudos moleculares proporcionaram maior clareza nas
informações sobre variabilidade genética, relacionamento ou discriminação de
indivíduos numa população, das diversas relações entre populações e das diferenças
entre raças e entre espécies, combinando fluxo alélico e atributos demográficos (FAO,
2010).
Os primeiros estudos na espécie caprina com mtDNA permitiram a identificação
de várias linhagens, como o de Luikart et al. (2001) e o de Sultana et al. (2003), que
identificaram quatro e seis respectivamente. Esse levantamento inicial vem sendo base
para estudos regionais mais específicos.
A variabilidade genética observada intrapopulacional e em diferentes regiões
geográficas são consistentes com a elevada diversidade encontrada em todo o mundo na
espécie caprina (JOSHI et al., 2004; SULTANA; MANNEN, 2004; CHEN et al., 2005;
PEREIRA et al., 2005; ODAHARA et al., 2006; SARDINA et al., 2006; NADERI et
al., 2007; BENJELLOUN et al., 2011;). A maioria da diversidade genética ocorre em
raças com estrutura geográfica fraca em decorrência do intenso fluxo de cabras entre os
continentes, relacionado à migração humana e ao comércio.
Os estudos filogeográficos discriminam a história evolutiva de uma linhagem,
relacionando-a com sua distribuição geográfica, através, principalmente, das diferenças
entre sequências de DNA mitocondrial (AVISE, 2000).
Neste trabalho, objetivou-se catalogar os haplótipos do mtDNA da raça Canindé
e caracterizar sua diversidade genética por meio desse DNA, mediante análise de um
fragmento da região-controle (D-loop).
80
MATERIAS E MÉTODOS
Local do Estudo
O trabalho de campo foi desenvolvido na região Nordeste do Brasil, enquanto
que o processamento das amostras biológicas foi efetuado no Laboratório de Unidade de
Vida Selvagem, no Departamento de Biologia, da Universidade de Aveiro – UA,
Portugal, com o intuito de caracterizar a nível genético as populações caprinas através
da análise de mtDNA.
Amostragem e descrição do local de colheita de material biológico para a pesquisa
As amostras utilizadas neste estudo provêm de seis estados (BA, PE, PB, RN,
CE e PI) onde se encontram os criadores e produtores de caprinos da raça Canindé
(Figura 1, Tabela 1). O número de criações varia de acordo com o estado, sendo que o
com maior número de propriedades é Rio Grande do Norte, seguido da Paraíba.
Barro Duro- PI Pedro Avelino- RN Jeremoabo- BA
Floresta- PE oBoa vista- PB Taperoá-PB
Lajes N- RN Lajes K- RN Lajes A- RN
alex
81
Sobral-CE
Figura 1. Representação dos locais onde as amostradas foram coletadas.
Foram analisados dados relativos a 178 caprinos, correspondentes a 10 rebanhos
(subpopulações) da raça Canindé (Tabela 1).
Tabela1. Informação de coleta da raça Canindé.
Nº de indivíduos Origem Rebanho
(Subpopulação)
Latitude Longitude
18 Jeremoabo-BA 10º 04' 30" S 38º 28' 51" W
19 Taperoá-PB 07º 12' 27" S 36º 49' 36" W
10 Floresta-PE 08º 36' 04" S 38º 34' 07" W
18 Boa Vista-PB 07º 15' 34" S 36º 14' 24" W
15 Barro Duro-PI 05º 49' 01" S 42º 30' 47" W
18 Sobral-CE 03º 41' 10" S 40º 20' 59" W
20 Pedro Avelino-RN 05º 31' 18" S 36º 23' 17" W
60 Lajes-RN* 05º 42' 00" S 36º 14' 41" W
Total: 178
*Obs: No município de Lajes (K, N e L), estão situadas 3 propriedades, assim, devido à
proximidade nas coordenadas, para a SAMOVA, consideraram-se como única
subpopulação. www.geografos.com.br/cidade
Material biológico e extração do DNA
Para a extração de DNA, foram coletados pelos, conservados em envelopes de
papel. Foram selecionados entre 10 e 12 bulbos capilares por animal, cortados em sua
base, para proceder à extração. O DNA foi isolado utilizando-se da técnica do NaOH
(COELHO et al., 2004). Para quantificar o DNA, usou-se um espectrofotômetro
(NanoDrop®, da Thermo Scientific).
82
Amplificação da região D-loop e sequenciamento
Foi obtido um fragmento de 481 pb – primeiro segmento hipervariável (HVR1)
da região controle (CR) do DNA mitocondrial – corresponde à região entre as posições
15.707 e 16.187. A reação de polimerase em cadeia (PCR), com um volume final de 25
ul, incluía 2,5 µl de um tampão buffer completo; 2,5 µl BSA; 0,5 µl de DNTPs (10
mM); 1 µl de cada iniciador (10 µM); 0,2 µl (1U) de enzima Taq DNA polimerase
(Bioron); e 2 µl de DNA genômico (50 ng/µl). A PCR foi realizada em 38 ciclos, de
acordo com Pereira et al. (2004), usando-se os iniciadores diretos
(5'CGCTCGCCTACACACAAATA-3-') e reversos
(5'GAAGAGTGGGCGATTTTAGG-3'), com as seguintes condições: desnaturação
inicial de 94 °C durante 3 min; 94 °C durante 30 s, 60 °C durante 45 s, 72 °C durante 1
min e uma extensão final de 72 °C durante 10 min, 38 ciclos.
Os produtos amplificados foram visualizados inicialmente em géis de agarose a
2% para identificar possíveis falhas (Figura 2). A eletroforese foi realizada em uma
voltagem de 120 Volts por 30 minutos. Os géis foram corados com brometo de etídeo,
analisados sob luz ultra-violeta e fotografados. Um marcador de peso molecular de peso
molecular de 100kb Plus (Invitrogen) foi utilizado para verificar se de fato houve
amplificação dos fragmentos esperados.
Figura 2 - Amplificação bem sucedida dos fragmentos de DNA, evidenciado pelas
bandas obtidas por eletroforese (o “controle” não apresenta bandas, o que
indica ausência de contaminação).
Os produtos obtidos foram purificados utilizando-se o kit “QIAquick PCR
purification Kit” (Quiagen Inc., Valencia, CA), seguindo-se os protocolos
recomendados pelos fabricantes. Para o sequenciamento, foi utilizado o sequenciador
M CN
83
automático ABI 3100 (Applyed Biosystems) no laboratório da Empresa da Macrogen
(Holanda).
Tratamento dos dados
As sequências geradas foram avaliadas e nos casos em que surgiram bases mal
identificadas nas sequencias obtidas procedeu-se, visualmente, a correção das mesmas
através da analise dos cromatogramas (Figura 3), utilizando o programa MEGA vs 5.10.
Figura 3 - Cromatograma obtido para uma sequência.
Em análise de mtDNA, os erros consequentes da verificação do processo de
sequenciamento da amostra, que consistem, na maioria das vezes, em trocas de base,
referências ambíguas e mutações fantasmas, são apontados como a maior causa de
equívoco (BANDELT et al., 2001). Assim a fim de evitar erros as sequências foram
aceitas com, no máximo, uma base não determinada a cada 100 sequenciadas. De 286
animais sequenciados, 271 ficaram na análise para serem alinhados.
84
Análise das sequências
As sequências obtidas foram comparadas com uma referência (AF533441,
Pietro et al., 2003), seguindo-se os critérios descritos em Pereira et al. (2004) e como
grupo externo a Capra pyrenaica (FJ207528, HASSANIN et al., 2009).
As sequências disponíveis no GenBank foram usadas nas análises
filogenéticas com a raça estudada, juntamente, com sequências de diferentes
haplogrupos obtidas do GenBank sob números de acesso: A (AJ317736, AJ317661 e
AJ317778, Luikart et al., 2001); B1 (AJ317826, Luikart et al., 2001) e (EF618355 e
EF617850.1, Naderi et al., 2007); B2 (AJ317833, Luikart et al., 2001); C (AJ317835,
Luikart et al., 2001) e (AB110559, Sultana et al., 2003); D (AB110587, Sultana et al.,
2003) e (EF617701, Naderi et al., 2007); F (DQ241349, Sardina et al., 2006); e G
(EF617728, Naderi et al., 2007). Nessa análise, foi utilizado o segmento entre as
posições 15735 e 16187, de modo a incluir todas as sequências disponíveis.
As sequências foram editadas e alinhadas usando-se o software MEGA®
vs 5.10
(KUMAR et al., 2012) – em que se empregou o algoritmo Clustal W – e comparadas
entre si.
Análise de dados
Relações entre os haplótipos e entre as subpopulações
Os haplótipos foram obtidos por meio de contagem direta usando-se o programa
ARLEQUIN (EXCOFFIER et al., 2005). A proporção dos nucleotídeos diferentes entre
os haplótipos foi estimada a partir da distância de TAMURA & NEI (1993).
Foi utilizado o método Neighbour-Joining (SAITOU & NEI, 1987) para
reconstruir as relações filogenéticas entre as subpopulações (Bahia, Ceará, Paraíba,
Pernambuco, Piauí e Rio Grande do Norte). E, para reconstruir as relações entre os
haplótipos encontrados para os caprinos Canindé, utilizou-se, além do método citado, o
Median Joining (BANDELT et al., 1999).
Foi construída uma rede de haplótipo usando-se o programa NETWORK
v.4.2.0.1® (BANDELT et al., 1999).
Medidas de diversidade genética
Como medidas de diversidade genética, foram estimadas as diversidades
nucleotídica (π) nucleotídica e haplotípica (Hd). Esta resulta de uma função entre o
85
número de haplótipo existente na população e das suas frequências (NEI & TAJIMA,
1981), enquanto aquela pode ser calculada a partir da divisão da proporção média de
diferença nucleotídica entre os pares de sequência (K) pelo comprimento total da
sequência analisada (NEI, 1987).
Assim, para a população de caprinos Canindés e para as suas subpopulações,
foram estimadas as diversidades nucleotídica (π) e haplotípica (Hd) assim como como o
número médio de diferença nucleotídica (K), usando-se o programa ARLEQUIN
(EXCOFFIER et al., 2005).
Os valores de polimorfismo e os parâmetros de diversidade genética foram
estimados com o programa DNASP v 5.10 (ROZAS et al., 2010).
Medidas de divergência genética
Para verificar se, de fato, existem possíveis subpopulações na população
Canindé, foram utilizadas, além dos métodos filogenéticos citados, duas medidas de
divergência genética, numa tentativa de averiguar a possível existência de estruturação
entre as subpopulações. Assim, foi calculado o valor de divergência nucleotídica entre
as subpopulações, por meio da estimativa do número de diferença nucleotídica que
ocorre entre elas (DA). Essa medida incorpora informações tanto das frequências
haplotípicas quanto das diferenças nucleotídicas entre os haplótipos, fornecendo o nível
de distância genética entre as subpopulações.
Outro método estatístico utilizado neste estudo para avaliar o grau de
divergência genética entre as subpopulações definidas foi a estimativa do parâmetro FST
(WRIGHT, 1951), que, através da combinação de várias medidas de heterozigose a
diferentes níveis (indivíduos, subpopulações e população total), permite uma descrição
detalhada da estrutura populacional (HARTL & CLARK, 2007). Esse parâmetro foi
calculado usando-se também o programa ARLEQUIN (EXCOFFIER et al., 2005), por
meio de 1.023 permutações paramétricas dos haplótipos entre as subpopulações.
Teste de Neutralidade
Para testar se o polimorfismo observado na região do mtDNA estudada é
consistente com o modelo de evolução neutra, foram estimadas as estatísticas D
(TAJIMA, 1989) e Fs (FU, 1997). Esses testes indicam se a seleção e/ou processos
demográficos são fatores a se considerar como explicação das frequências haplotípicas
observadas por oposição à deriva genética e à seletividade neutra.
86
Os testes de Tajima (Tajima 1989) e de Fu (Fu 1997) no programa ARLEQUIN
v 3.5 (EXCOFFIER et al., 2005).
AMOVA e SAMOVA
Análise de variância molecular (AMOVA) foram realizadas por meio do
programa ARLEQUIN v 3.5 (EXCOFFIER et al., 2005). A AMOVA possibilita o teste
de hipóteses relativas à estruturação geográfica populacional. Os cálculos se baseiam
numa matriz de distância entre a diversidade nucleotídica dos haplótipos. A repartição
dessa diversidade entre as populações subpopulações e seus indivíduos revela a
estruturação da espécie. A análise então retorna resultados em forma de um valor
percentual que representa o quanto aquela partição explica a diversidade contida entre
populações de um mesmo grupamento em relação aos agrupamentos (FCT) e ao total
(FST), e entre agrupamentos em relação ao total (FSC). Os testes de significância
envolvem permutações entre indivíduos, sub-populações e grupos de sub-populações.
A análise espacial de variância molecular (SAMOVA) procura correspondência
entre a distribuição geográfica, através das coordenadas geográficas de cada localidade,
e a distância relativa à diversidade nucleotídica. Essa análise foi realizada no programa
SAMOVA 1.0 (DUPANLOUP et al., 2002). A SAMOVA testa as melhores
combinações de agrupamentos de subpopulações para todas as possíveis combinações
de grupos, delimitadas pelo número de subpopulações. Neste trabalho, foram
delimitadas 8 subpopulações devido as coordenadas geográficas e como a SAMOVA
retorna resultados entre dois e sete agrupamentos.
RESULTADOS e DISCUSSÃO
Análise de polimorfismo
Trabalhos em genética populacional com caprinos têm aumentado,
principalmente, utilizando mtDNA.
A raça Canindé revelou grande quantidade de haplótipos 29. A diversidade
haplotípica (Hd) e a nucleotídica (π) de mtDNA são importantes índices para avaliar o
polimorfismo populacional e diferenciações genéticas. Embora informativo esse
marcador possui limitações. Um desses entraves está na particularidade de ser
uniparental.
87
Pereira et al. (2005) analisaram 481pb da região controladora de mtDNA de 288
indivíduos de cinco raças autóctones portuguesas e obtiveram 118 sítios variáveis;
Oliveira (2007), analisando um fragmento de 130pb da mesma região em 1531
sequências, verificou 55 sítios polimórficos em caprinos do Nordeste brasileiro; Lopes
(2012) analisou 696pb em 64 indivíduos do ecótipo Crespa do sul do Brasil e encontrou
24 sítios variáveis. Nesse estudo, foram analisados 481pb da referida região em 178
indivíduos da raça Canindé, encontrando-se 53 sítios variáveis.
Dos 29 haplótipos, 19 foram exclusivos, enquanto 10, comuns a diferentes
subpopulações estudadas. Os haplótipos mais frequentes foram H 1 (33,13%), H 2
(19,66%), H 5 (11,79%) e H 6 (10,11%), seguidos por H 3 (2,24%), H 12 (2,24%), H 17
(3,37%), H 18 (1,68%), H 21 (2,24%) e H 28 (2,80%). Os demais haplótipos
apresentaram frequência de 0,56%, ocorrendo em um único indivíduo.
Os 29 haplótipos obtidos apresentaram uma diversidade haplotípica 0,82 maior
que as cabras crespas estudadas por Lopes (2012), cujo valor foi 0,78, e menor que a
observada por Liu et al. (2007), que foi 0,93. Essa quantidade de haplótipos encontrada
pode ser fruto do sistema de criação, em que não há seleção restrita dos animais, e da
distribuição metapopulacional da raça (dividida em pequenos), permitindo a
manutenção de um elevado número de haplótipos, apesar do seu pequeno efetivo
populacional.
O valor obtido de diversidade haplotípica foi 0,82 para a população estudada,
enquanto, para diversidade nucleotídica, foi 0,014. Esta não é diretamente proporcional
àquela, pois são influenciadas por números de indivíduos e frequências dos haplótipos,
respectivamente. Os índices de diversidade haplotípica para cada subpopulação foram
altos (Tabela 2), variando de 0,5621 (Faz Boa Vista) a 0,900 (Faz Lajes K). A
subpopulação de Jeremoabo apresentou a menor diversidade nucleotídica (π=0.00459),
enquanto a de Lajes K, a maior (π=0,01869).
88
Tabela 2. Variabilidade genética nas 10 subpopulações de cabras da Raça Canindé a
partir de sequências de 481pb de um fragmento da região D-loop do
mtDNA.
População
N
mtDNA
nh
Hd
π
Jeremoabo-BA 18 4 0.6275 0.00459
Taperoá-PB 19 4 0.6959 0.00902
Floresta-PE 10 6 0.8889 0.00569
Boa Vista-PB 18 6 0.5621 0.01306
Barro Duro-PI 15 7 0.7810 0.01022
Sobral-CE 18 6 0.8497 0.01696
PedroAvelino-RN 20 6 0.8105 0.01685
Lajes K-RN 20 11 0.9000 0.01869
Lajes N-RN 20 7 0.7895 0.01297
Lajes A-RN 20 7 0.8579 0.01399
n: tamanho da amostra; nh: número de haplótipos; Hd: diversidade haplotípica; e π:
diversidade nucleotídica.
Em relação à diversidade nucleotídica das populações estudadas, obteve-se
0,01413 menores que as encontradas por Paiva et al. (2008), que, trabalhando com
caprinos Canindé do núcleo de conservação da Embrapa caprinos, observaram valores
de 0,021642 ± 0,011461.
A baixa diversidade nucleotídica e a alta diversidade haplotípica são indícios de
que a população passou por um gargalo populacional seguido de um rápido
crescimento, acumulando mutações (GRAND; BOWEN, 1998). A população de
Jeremoabo foi a que apresentou altos valores de h, mas reduzido π, enquanto as demais
criações apresentaram uma combinação de altos valores para Hd e π, o que poderia ter
ocorrido por contato com outras linhagens.
Monteiro (2007) sugere a utilização da diversidade nucleotídica como estimativa
da variação entre população (subpopulação). Esta é bastante informativa, uma vez que
divulga as diferenças nucleotídicas entre sequência de DNA, enquanto a diversidade
haplótípica apenas indica se duas sequências são ou não idênticas.
89
Distribuição dos haplótipos de mtDNA
Dos 29 haplótipos encontrados nos 178 indivíduos das dez subpopulações de
caprinos analisadas, dez foram compartilhados entre diferentes fazendas. Apenas o
haplótipo H1 foi compartilhado entre todas as subpopulações, aparecendo em 59
indivíduos. O H2 apareceu em 35 indivíduos, sendo o segundo mais presente na
população, não estando, no entanto, presente na subpopulação Boa Vista-PB. O H3,
com 4 indivíduos presentes nas populações de Jeremoabo-BA, Boa Vista-PB, Pedro
Avelino-RN e Lajes K. O H5 esteve presente em 21 caprinos, oriundos das
subpopulações de Taperoá, Boa Vista, Sobral, Pedro Avelino, Lajes A, Lajes N e Lajes
K. O H6, com 18 indivíduos, aparecem na Taperoá, Floresta, Boa vista, Pedro Avelino,
Lajes A, Lajes N e Lajes K. O H12 apareceu em quatro indivíduos, dois de Barro Duro
e dois da população de Lajes A. O H17, em cinco caprinos de Sobral e em 1 Pedro
Avelino, ao passo que o H18 aparece só na Sobral, em três indivíduos. O H21esteve
presente tanto na população de Lajes A quanto na de Lajes K; e o H28, só na de Lajes N
com cinco caprinos. Os demais 19 haplótipos foram exclusivos para diferentes
populações (Tabela 3).
90
Tabela 3. Catálogo dos haplótipos do DNA mitocondrial dos caprinos da raça Canindé
Haplótipo Subpopulação
Barro Duro Boa Vista Pedro Avelino Floresta Jeremoabo Lajes A Lajes K Lajes N Taperoá Sobral Total haplótipo
H 1 7 12 2 2 9 4 5 8 7 3 59
H 2 2
5 2 7 6 1 2 8 2 35
H 3
1 1
1
1
4
H 4
1
1
H 5
1 6
2 3 2 3 4 21
H 6
2 5 3
2 4 1 1
18
H 7
1
1
H 8
1
1
H 9
1
1
H 10
1
1
H 11
1
1
H 12 2
2
4
H 13 1 1
H 14 1
1
H 15 1
1
H 16 1
1
H 17
1
5 6
H 18
3 3
H 19
1 1
H 20
1
1
H 21
3 1
4
H 22
1
1
H 23
1
1
H 24
1
1
H 25
1
1
H 26
1
1
H 27
1
1
H 28
5
5
H 29
1
1
Total Pop 15 18 20 10 18 20 20 20 19 18 178
91
A apresentação dos haplótipos é desequilibrada, havendo uns muito frequentes,
como é o caso do H1 (33,13%), e outros bastante raros, aparecendo em apenas uma
amostra, que constituem 10,74% do total de haplótipos obtidos. Esses raros estão
sujeitos a um maior risco de desaparecimento na população.
Diferenciação genética
Estimativas de diferenciação genética entre as dez subpopulações de cabras
Canindé, por meio do índice de fixação Fst para mtDNA, demonstram que a menor
diferenciação significativa está entre as populações Lajes A e Jeremoabo, enquanto que
os animais de Sobral-CE e Jeremoabo-BA apresentam maior diferenciação genética, FST
= 0,32882 (Tabela 4).
Tabela 4. Estimativas pareadas de distância genética entre dez populações de cabras
Canindé com base em medidas de FST.
Pop. Jeremoabo Taperoá Floresta BoaVista BarroDuro Sobral Pedro Avelino LajesA LajesK LajesN
Jeremoabo 0
Taperoá 0.02345 0
Floresta 0.32298* 0.19109 0
BoaVista 0.07192 0.07946 0.14263 0
BarroDuro -0.00919 -0.00936 0.16974 -0.00954 0
Sobral 0.32882* 0.23788* 0.22067* 0.26541* 0.25021* 0
Pedro Avelino 0.23953* 0.08506 0.01573 0.16105 0.13207 0.16274 * 0
LajesA 0.13413* 0.02349 0.05925 0.10222 0.04778 0.20377* 0.01348 0
LajesK 0.16485* 0.05548 -0.00907 0.06328 0.05789 0.18162* -0.01906 -0.00863 0
LajesN 0.13597 0.06249 0.10290 0.05090 0.04636 0.21036* 0.06869 0.03813 0.01829 0
*Significativo a 5%
A maioria dos valores encontrados de divergência (FST) entre pares de
populações foi de baixo a moderado, revelando pouca diferenciação genética entre as
populações. Segundo Wright (1931), valores de FST acima de 0,25 são considerados de
forte diferenciação. A maior diferenciação genética encontrada na subpopulação de
Sobral em relação às demais ocorre, possivelmente, por ser uma subpopulação fechada,
provavelmente pelo isolamento com as demais localidades, diminuindo,
consequentemente, o trânsito de matrizes.
Com informações pessoais dos criadores dessa raça sobre a formação dos
rebanhos, os animais base foram recolhidos em várias localidades do nordeste. Poder-se
92
considerar que todas as subpopulações são a mesma população dividida por causas
antropogênicas. A falta de diferenciação das subpopulações, mesmo com localidades
distantes, estaria sujeita ao início e ao tipo de formação, como também no decorrer da
criação, em que há a constante interferência do criador por meio dos critérios de seleção
e do tipo de criação. Segundo Luikart et al. (2001), essa fraca diferenciação geográfica é
comum nas raças domésticas devido ao intenso fluxo de animais desde a domesticação.
A falta de diferenciação entre as subpopulações, possivelmente, deve-se ao
trânsito de matrizes, já que os criadores sempre fazem compras e vendas entre as
diversas localidades, a fim de evitar endogamia, porém, na maioria das criações, a
variabilidade genética é ocasionada mais pelos reprodutores machos, o que influencia o
genoma nuclear, já que a herança mitocondrial é materna.
Algumas subpopulações tem sistema produtivo baseado em endogomia,
consequentemente o nível de variação intrapopulacional tende a diminuir como
resultado a disparidade entre as diferentes populações tende a aumentar.
O grau de diferenciação genética das subpopulações foi verificado não só pelo
índice de fixação FST como também pela Análise de Variância Molecular (AMOVA). O
teste de AMOVA revelou fraca diferenciação genética entre populações, a qual é
apoiada, significativamente, pelo índice de fixação (FST = 0,08306; P < 0,05).
Observou-se que 11,35% da variação encontrada entre as sequências correspondem à
variação entre as subpopulações, enquanto 88,64% da variação são relativas à variação
intrasubpopulacional (Tabela 5). Resultados que corrobora com os estudos realizados
por Lopes (2012), que encontrou nas cabras crespas 10,6% da variação entre as
populações e por Oliveira (2007), que, com caprinos oriundos do Nordeste, comparando
com os do velho mundo, observaram 11,49% de variação. A variação intrapopulacional
obtida neste trabalho foi 88,64%, o que ocorre, principalmente, devido ao alto número
de diferenças nucleotídicas.
Tabela 5. AMOVA entre as populações amostradas do caprino Canindé.
Fonte de Variação Soma dos
quadrados
Componentes
da variância
Percentual
de variação
Entre populações 95,950 0,41745 11.35
Dentro de populações 547,186 3,25907 88,64
Total 643,136 3,67652 100,00
93
Análises filogenéticas
A relação filogenética entre os haplótipos foi inferida pelo método median-
joining. Para facilitar a compreensão, os códigos H1, H2,..., Hn foram utilizados na rede
de Haplótipos (Figura 4). Através dessas redes, foi possível verificar que não há
tendência de estruturação geográfica ou por subpopulação, visto que os haplótipos das
diferentes subpopulações se misturam.
Nota-se que os haplótipos representados no primeiro clado hipotético que
apresenta o H1 que foi o que apresentou a maior frequência, sugere que possivelmente
seria oriundo de uma mesma matrilinha.
Foram também identificados, na rede de haplótipos, sete vetores médios, que
sugerem a possibilidade de existência de haplótipos não amostrados ou correspondentes
a haplótipos ancestrais já extintos.
94
Figura 4. Relação filogenética entre os haplótipos de caprinos da raça Canindé oriunda do Nordeste do Brasil. O tamanho dos círculos é
proporcional ao número de indivíduos que apresenta o respectivo haplótipo. Os pequenos círculos vermelhos indicam vetores
intermediários, introduzidos pelo algoritmo executado.
95
No programa MEGA, foram realizadas 1000 replicações (bootstrap) para avaliar
o suporte dos ramos. Na figura 5 apresenta-se a filogenia consenso dos 481pb dos 178
indivíduos de caprinos Canindé pertencentes as dez subpopulações amostradas onde
verifica-se, que a maioria dos valores de suporte dos ramos são superiores 50%. Não
houve uma clara separação das populações sem ramos terminais distintos. O clado
situado na base dessa árvore é composto por um individuo da subpopulação Taperoá,
quatro da subpopulação Floresta, três de Boa Vista, cinco de Pedro Avelino, dois de
Lajes A, cinco de Lajes K e um de Lajes N, com um suporte de 95%. Dois clados
apresentaram um suporte de 99%, um deles composto por nove indivíduos de Sobral e
de Pedro Avelino e o outro caldo com três indivíduos de Lajes A e um de Lajes K.
Na construção da arvore filogenética com os mesmos indivíduos, usando como
grupo externo C. pyrenaica, sendo sua sequência obtida do GenBank sob o número de
acesso (FJ20528.1). Para essa análise a maioria dos valores de boostrap superiores a
50%. O caldo da base com suporte de 99%, composto por três indivíduos de Lajes A e
um da subpopulação Lajes K. Outros ramos terminais também aparecem bem
suportados, como o ramo de suporte de 90% composto de cinco indivíduos da
subpopulação de Lajes N e o ramo com 80% composto por nove indivíduos de Sobral e
um de Pedro Avelino. Alguns indivíduos de cada subpopulação aparecem em ramos
terminais suportados, acima de 50%, enquanto os demais aparecem mais relacionados
com os de outras subpopulações que com aqueles da sua própria subpopulação de
origem (Figura 6).
A árvore gerada com amostras dos diferentes haplogrupos indica que todas as
amostras caprinas da raça Canindé pertencem ao haplogrupo A, sendo que na base da
arvore posicionam-se os demais haplogrupos. As sequencias referentes aos haplogrupos
C e F aparecem na base da árvore, seguidos pelo clado dos dois subgrupos B(B1 e B2).
Em seguida, aparece o haplogrupo G e por ultimo o haplogrupo D, mais relacionado
com todas as demais sequências incluindo as quatro sequências representativas do
haplogrupo A. (Figura 7).
96
Figura 5. Árvore filogenética não enraizada com base em 481pb de um fragmento da
região HVR1 do mtDNA de caprinos Canindé do Nordeste do Brasil.
can235 d7 can255 f3 can185_h6
can268 g4 can143_d12 can107 a12 can155_e12 can221 c5 can277 h1 can171_g4 can176_g9 can232 d4 can236 d8
can284 h8 can280 h4 can256 f4 can247 e7 can238 d10 can237 d9 can234 d6 can231 d3 can230 d2 can226 c10 can223 c7 can215 b11 can214 b10 can211 b7 can206 b2 can196 a4 can174_g7 can170_g3 can147_e4 can142_d11 can135 d4 can134 d3 can131 c12 can130 c11 can122 c3 can121 c2 can119 b12 can118 b11 can115 b8 can113 b6 can112 b5 can111 b4 can109 b2 Can99_a4 Can98_a3
can261 f9 can177_g10 can117 b10 can128 c9 can132 d1 can154_e11 can189_h9 can200 a8 can202 a10 can208 b4 can209 b5 can218 c2 can220 c4 can224 c8 can227 c11 can228 c12 can241 e1 can243 e3 can249 e9 can252 e12 can253 f1 can257 f5 can269 g5 can286 h10
can167_f12 can108 b1
can182_h3 can287 h11 can285 h9 can282 h6 can281 h5 can278 h2 can273 g9 can272 g8 can270 g6 can267 g3 can264 f12 can263 f11 can254 f2 can251 e11 can242 e2 can240 d12 can239 d11 can229 d1 can219 c3 can216 b12 can203 a11 can201 a9 can191_h11 can187_h8 can186_h7 can181_h2 Can96_a1 can100 a5 can101 a6 can102 a7 can103 a8 can104 a9 can106 a11 can110 b3 can114 b7 can116 b9 can124 c5 can125 c6 can126 c7 can127 c8 can129 c10 can133 d2 can139_d8 can141_d10 can149_e6 can150_e7 can152_e9 can156_f1 can159_f4 can160_f5 can161_f6 can162_f7 can163_f8 can164_f9 can165_f10 can166_f11 can169_g2 can175_g8 can178_g11 can179_g12 can260 f8 can204 a12 can193 a1 can194 a2 can195 a3 can205 b1 can207 b3 can225 c9
can197 a5 can198 a6 can199 a7
can146_e3 can244 e4 can246 e6 can248 e8 can259 f7
can271 g7 can274 g10 can275 g11 can276 g12 can283 h7
can288 h12 can184_h5 can137_d6
can158_f3 can123 c4 can136 d5 can138_d7 can140_d9 can148_e5 can157_f2 can210 b6 can212 b8 can213 b9 can217 c1 can222 c6 can233 d5 can245 e5 can250 e10 can258 f6 can265 g1 can266 g2
can262 f10 can279 h3
Jeremoabo-BA
Taperoá-PB
Floresta-PE
Boa Vista-PB
Barro Duro-PI
Sobral-CE
PedroAvelino-RN
Lajes A –RN
Lajes K –RN
Lajes N -RN
97
Figura 6. Árvore filogenética enraizada com base em 481pb de um fragmento da região
HVR1 do mtDNA de caprinos Canindé do Nordeste do Brasil.
can141_d10
can260 f8
can139_d8
can133 d2
can129 c10
can127 c8
can126 c7
can125 c6
can124 c5
can116 b9
can114 b7
can110 b3
can106 a11
can104 a9
can103 a8
can102 a7
can101 a6
can100 a5
Can96_a1
can149_e6
can150_e7
can152_e9
can156_f1
can159_f4
can160_f5
can161_f6
can162_f7
can163_f8
can164_f9
can165_f10
can166_f11
can169_g2
can175_g8
can178_g11
can179_g12
can181_h2
can186_h7
can187_h8
can191_h11
can201 a9
can203 a11
can216 b12
can219 c3
can229 d1
can239 d11
can240 d12
can242 e2
can251 e11
can254 f2
can263 f11
can264 f12
can267 g3
can270 g6
can272 g8
can273 g9
can278 h2
can281 h5
can282 h6
can285 h9
can287 h11
can182_h3
can108 b1
can167_f12
Can98_a3
Can99_a4
can109 b2
can111 b4
can112 b5
can113 b6
can115 b8
can118 b11
can119 b12
can121 c2
can122 c3
can130 c11
can131 c12
can134 d3
can135 d4
can142_d11
can147_e4
can170_g3
can174_g7
can196 a4
can206 b2
can211 b7
can214 b10
can215 b11
can223 c7
can226 c10
can230 d2
can231 d3
can234 d6
can237 d9
can238 d10
can247 e7
can256 f4
can280 h4
can284 h8
can232 d4
can236 d8
can176_g9
can171_g4
can221 c5
can277 h1
can155_e12
can107 a12
can268 g4
can143_d12
can185_h6
can235 d7
can255 f3
can261 f9
can177_g10
can117 b10
can128 c9
can132 d1
can154_e11
can189_h9
can200 a8
can202 a10
can208 b4
can209 b5
can218 c2
can220 c4
can224 c8
can227 c11
can228 c12
can241 e1
can243 e3
can249 e9
can252 e12
can253 f1
can257 f5
can269 g5
can286 h10
can146_e3
can204 a12
can193 a1
can194 a2
can195 a3
can205 b1
can207 b3
can225 c9
can197 a5
can198 a6
can199 a7
can276 g12
can283 h7
can275 g11
can274 g10
can271 g7
can288 h12
can184_h5
can137_d6
can158_f3
can123 c4
can136 d5
can138_d7
can140_d9
can148_e5
can157_f2
can210 b6
can212 b8
can213 b9
can217 c1
can222 c6
can233 d5
can245 e5
can250 e10
can258 f6
can265 g1
can266 g2
can262 f10
can279 h3
can244 e4
can246 e6
can248 e8
can259 f7
CpyrFJ207528.1
Jeremoabo-BA
Taperoá-PB
Floresta-PE
Boa Vista-PB
Barro Duro-PI
Sobral-CE
PedroAvelino-RN
Lajes A –RN
Lajes K –RN
Lajes N -RN
98
Figura 7. Árvore filogenética não enraizada construído com base em 481pb de um
fragmento da região HVR1 do mtDNA de cabras Canindé e representantes
dos seis haplogrupos de mtDNA para caprinos (A; B1, B2; C; D; F; G).
H2
H20
H8
H23
H16
H3
H27
H12
H11
H4
H1
H24
H9
H25
H22
H5
H13
gi28|AJ317778.1|Af
ChAF533441
gi27|AJ317736.1|As
gi29|AJ317661.1|Aeu
H19
H17
H18
H21
H28
H29
H15
TH6
H26
H7
10
H14
35|AB110587.1|das
37|EF617701.1|deu
36|EF618341.1|gas
38|EF617728.1|Gaf
39|EF617850.1|b1eu
gi32|AJ317833.1|b2as
gi30|AJ317826.1|B1as
gi31|EF618355.1|b1af
40|DQ241349.1|feu
gi33|AJ317835.1|ceu
34|AB110559.1|cas
99
Os grupos formados mostram, claramente, a diferenciação entre os haplótipos
europeus e os africanos junto com os asiáticos. Nas subpopulações de Canindé
estudadas, aparecem haplótipos de origem europeia como pode ser observados nos
haplótipos (H17, H18 e H19) pertencentes ao haplogrupo A. Este fato é atribuído à
relação comercial desde o período colonial e às várias introduções ao longo dos anos de
animais no Brasil. Os resultados das análises da raça Canindé é apoia a ampla
distribuição da linhagem A que é dominante em todos os continentes.
Nos demais haplótipos, observa-se a participação de haplótipos africano, asiático
e europeu. Oliveira (2007), trabalhando com diversas raças de caprinos nativos do
Brasil, encontrou forte participação de populações de raças europeias e africanas na
formação das populações de Canindé.
Análise de correspondência entre distribuição geográfica e variância genética
(SAMOVA)
A análise de SAMOVA, que relaciona a variância genética com a distribuição
geográfica, explorando e otimizando todas as possibilidades de agrupamentos das
populações pré-definidas, encontra-se na Tabela 6.
Tabela 6. Análise espacial de variância molecular (SAMOVA) para as oito
subpopulações de caprino Canindé. Agrupamentos gerados pelo programa
estão indicados entre colchetes.
Nº grupos Agrupamentos % de variação FCT
2 [Sobral]
[Floresta, Jeremoabo, Taperoá, Boa Vista, Pedro Avelino, Lajes,
Barro Duro]
18,13% 0,181
3 [Sobral] [Floresta] [Jeremoabo, Taperoá, Boa Vista, Pedro Avelino,
Lajes, Barro Duro]
15,47% 0,1547
4 [Sobral] [Floresta] [Pedro Avelino, Lajes] [Jeremoabo, Taperoá, Boa
Vista, Barro Duro]
13,14% 0,1314
5 [Pedro Avelino, Lajes] [Boa Vista] [Jeremoabo, Taperoá, Barro
Duro] [Floresta] [Sobral]
13,23% 0,1322
6 [Pedro Avelino] [Lajes] [Floresta] [Boa Vista] [Jeremoabo, Taperoá,
BBarro Duro] [Sobral]
13,98% 0,1398
7 [Jeremoabo, Barro Duro] [Boa Vista] [Floresta] [Taperoá] [Sobral]
[Lajes] [Pedro Avelino]
14% 0,1399
Não significativo.
100
O resultado de dois grupos foi o que obteve o maior valor (18,13%) da
participação de variância genética entre grupos. Porém, nos resultados da SAMOVA,
esta percentagem de variação é muito baixa, já que o FCT deve apresentar valores
superiores a 50. Para esse resultado, o agrupamento correspondente a Sobral forma um
único grupo, e o segundo grupo é formado pelos demais Estados (PB, PE, BA, RN e
PI). A porcentagem de variação genética entre os dois grupos é menor que as
intrapopulacionais, não sendo possível encontrar diferenciação genética em relação às
coordenadas geográficas.
As raças caprinas brasileiras foram moldadas através de seleção artificial e
natural de maneira a atender as diversas condições naturais em todo o mundo. Houve
um grande intercâmbio comercial desde a expansão da agricultura, o que contribuiu
para uma estrutura filogeográfica fraca nos caprinos domésticos. Essa estruturação fraca
foi observada também em estudos anteriores (LUIKART et al., 2001; CHEN et al.,
2005; NADERI et al., 2007; LIU et al., 2008).
Apesar de a distância geográfica entre Jeremoabo e outras localidades desse
agrupamento ser grande (cerca de 970 km da fazenda mais distante de Jeremoabo-BA
até Sobral-CE) e a mais próxima ser a de Floresta-PE (com 197km), tal resultado sugere
relações entre essas localidades. As vias de contato entre as subpopulações se dão pela
compra e venda de matrizes e reprodutores, visto que um dos principais centros de
fornecimento de caprinos da raça Canindé é na localidade de Jeremoabo-BA.
Os valores encontrados de FST foram de modo geral moderados (Tabela 4),
mostrando pouca diferenciação entre as subpopulações inferidas. Segundo Wright
(1978), os valores de divergência podem ser classificados como baixo (entre 0,00 e
0,05); moderado (entre 0,05 e 0,15); alto (entre 0,15 e 0,25); e muito alto (maior que
0,25). Quase todos os valores encontrados de divergência entre os pares de
subpopulações são de baixo a moderado. Foram observados, no entanto, valores acima
de 0,25, sendo considerado divergência muito alta e significativa, o que é vista entre os
pares Sobral e Jeremoabo, seguidos de Floresta e Jeremoabo e de Sobral e Boa Vista.
Os valores significativos com alta divergência envolvem as localidades de Pedro
Avelino-RN com Jeremoabo-BA, Sobral-CE com Taperoá-PB, Floresta com Sobral-CE,
Barro Duro-PI com Sobral-CE, sobral com Lajes-RN.
As localidades com moderada divergência são: Jeremoabo com Boa Vista e
Pedro Avelino; Taperoá com Boa Vista e Pedro Avelino; Floresta com Boa Vista, Barro
Duro e Pedro Avelino; Boa Vista com Lajes; Barro Duro com Pedro Avelino.
101
Com baixa diferença (FST), porém, o valor não foi significativo, estando nessa
condição Jeremoabo com Taperoá; Lajes com Taperoá; Floresta com Pedro Avelino ;
Barro Duro com Lajes e Lajes com Pedro Avelino. Já quanto às relações negativas ou
iguais a zero, esse fato significa que não existe diferença entre as populações, o que
pode ser visto nas localidades de Barro Duro com Jeremoabo, Taperoá com Boa Vista,
sendo similares.
Existem, contudo, haplótipos comuns a todas as subpopulações, como o Hap1,
que sugerem a existência de linhagens em comum, o que implica que há linhagens
maternas que contribuíram na formação de todas as subpopulações estudadas,
possivelmente por meio do fluxo alélico e, por isso, os valores baixos de divergência
genética encontrados.
Dinâmica populacional
O teste de neutralidade (Fs) aplicado nos diferentes grupos revelou valores não
significativos (P > 0,10) (Tabela 8). Em conjunto, o valor obtido também não é
significativo para o índice de D Tajima, enquanto o Fs é significativo. Os valores
calculados estão relacionados logo a seguir:
D de Tajima: -0,63365 (P> 0,10)
Fs de Fu: -2,019 (P< 0,05)
Valores de Fs negativos e significativos são evidências de um excesso de alelos,
como se espera em casos de expansão populacional recente ou efeito carona.
Segundo Hartl e Clark (2007), valores significativos e negativos no teste D de
Tajima, evidenciam uma população em crescimento. Neste mesmo cenário, para
Monteiro (2007), esses valores negativos e significativos podem ser obtidos, se houve
seleção desfavorável sobre haplótipo raro.
102
Tabela 8. Índices de neutralidade calculados para cada população estudada.
Grupos Nº de indivíduos D de Tajima Fs de Fu
Jeremoabo 18 1,64497 1.910
Taperoá 19 -0,77275 4,668
Floresta 10 0,54694 2,202
Boa Vista 18 -0,67285 3,265
Barro Duro 15 -0,67516 0,669
Sobral 18 1.85022 4,500
Pedro Avelino 20 0,58138 5,035
Lajes A 20 0,13808 2,805
Lajes K 20 0,70523 0,294
Lajes N 20 0,40405 2,495
Não foi significativo
103
CONCLUSÃO
Com base nas análises da região da D-loop do mtDNA nas 10 subpopulações de
caprinos da raça Canindé estudadas, foram catalogadas um elevado número de
haplótipos, 29, quando comparado com outros estudos em caprinos brasileiros. Os
haplótipos H1, H2, H5 e H6 foram os mais frequentes. Os valores de diversidade
genética foram, relativamente, moderados e com uma fraca diferenciação genética e
geográfica. A associação entre distância genética e distância geográfica não foi evidente
em toda a amostragem. As 178 cabras da raça Canindé estudadas são todas do
haplogrupo A, que é a linhagem predominante em nível mundial.
Mesmo com pequenos rebanhos, a raça Canindé apresentou variabilidade
mitocondrial onde existe uma maior variação entre indivíduos de uma mesma população
que entre populações, o que torna possível a manutenção de muitas das linhagens
maternas que contribuíram na sua formação, tão fundamental em programas de
conservação genética.
104
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108
CAPÍTULO 3.
____________________________________________________________
DIVERSIDADE GENÉTICA NA REGIÃO D- LOOP DO MTDNA DE
POPULAÇÕES CAPRINAS BRASILEIRAS E SUA RELAÇÃO
FILOGENÉTICA COM SEU GRUPO DE ORIGEM
109
DIVERSIDADE GENÉTICA NA REGIÃO D- LOOP DO MTDNA DE
POPULAÇÕES CAPRINAS BRASILEIRAS E SUA RELAÇÃO
FILOGENÉTICA COM SEU GRUPO DE ORIGEM
RESUMO
A grande variedade de raças caprinas existentes no Brasil resulta dos sistemas de
criação, adotado pelos criadores que mantem um papel essencial na economia em
especial no Nordeste do país. Com os objetivos de elucidar a origem genética dos
caprinos brasileiros e de contribuir para sua conservação, analisou-se a região
hipervariável do DNA mitocondrial de raças locais brasileiras Canindé, Moxotó, Marotá
e Azul além de duas raças exóticas Sannen e Alpina Britânica de 271 animais da região
Nordeste. Todas as raças mostraram diversidade haplotípica média de 0,8428. A análise
da estrutura populacional mostrou diferenciação significativa (P<0,05) entre alguns
pares possíveis das seis raças. Na AMOVA apenas 5,13% da variação genética ocorreu
entre grupos, ou seja, entre raças devido a diferenças entre raças. Já 9,99% ocorrem
entre populações dentro de grupos onde a maior diferença está dentro das populações,
com 84,89% correspondente a diferenças entre indivíduos. A maior diferença genética
entre as seis raças está entre Moxotó e Alpina Britânica, enquanto a maior relação de
similaridade verificou-se na Canindé e a Marota. Foi também observado que as
distâncias genéticas entre as raças não se correlacionam com microgeografia do
Nordeste do Brasil. Estas observações são consistentes com a recorrente introdução de
animais exóticos no plantel, ou resulta do fato dos haplótipos terem esta mistura nas
populações desde a colonização do Brasil. Os animais brasileiros são classificados como
haplogrupos (A) com haplótipos de maior influência de raças europeias e com
participação africana e asiática.
Palavras-chaves: análises filogenéticas, cabras brasileiras e linhagens
mitocondriais.
110
GENETIC DIVERSITY IN THE D - LOOP REGION OF MTDNA BRAZILIAN
GOATS POPULATIONS AND THEIR PHYLOGENETIC RELATIONSHIP
WITH THEIR ORIGINAL GROUP
ABSTRACT
The wide varie-te of existing breeds of goats in Brazil results of culture systems adopted
by farmers holding a key role in the economy especially in the Northeast. Aiming to
elucidate the genetic origin of Brazilian goats and contribute to their conservation, we
analyzed the hypervariable region of the mitochondrial DNA of Brazilian local breeds
Canindé Moxotó and Blue, plus two exotic breeds Sannen and British Alpine 271
animals the Northeast. All breeds showed average haplotype diversity of 0.8428. The
analysis of population structure showed a significant difference (P< 0.05) among some
possible pairs of the six races. In AMOVA only 5.13 % of the genetic variation occurs
between groups or between races due to differences between races. While 9.99% occurs
among populations within groups where the largest difference is within populations, in
which 84.89 % corresponded to differences between individuals. The largest genetic
difference between races, is among the six Moxotó and British Alpine, while the highest
ratio of similarity found in the Canindé and Marota. It was also observed that the
genetic distances between breeds do not correlate with microgeography of Northeast
Brazil. These observations are consistent with the recurring introduction of exotic
animals on the roster, or results from the fact they have this mixture of haplotypes in
populations since the colonization of Brazil. Brazilian animals are classified as
haplogroups (A) haplotypes with greater influence of European breeds and African and
Asian participation.
Keywords: phylogenetic analyzes, Brazilian goats and mitochondrial lineages.
111
INTRODUÇÃO
Ao explorar a história da agricultura e alimentação, é possível compreender as
questões atuais das raças contemporâneas, já que nossas relações com o mundo rural e a
produção de alimentos estão sempre apoiadas por desenvolvimento e fracassos,
tecnológicos, econômicos, políticos e culturais (FLAMANT, 2002).
O progresso das condições de vida e do bem-estar humano encontra-se,
estreitamente dependente das espécies animais e vegetais domesticadas durante os
milênios, as quais foram utilizadas para os mais variados fins. A cabra foi a primeira
espécie de produção a ser domesticada, uma vez que só o cão a antecede (SHELTON,
1993).
A domesticação da cabra (Capra hircus) remota do período Neolítico, a cerca de
11.000 anos provavelmente no Crescente Fértil, região do Oriente Próximo (PEREIRA;
AMORIM, 2010). A sua origem, evolução e diversidade tem sido objeto de uma grande
variedade de trabalhos. Nos últimos anos, os estudos efetuados a partir de DNA
mitocondrial (mtDNA) apontam para alta diversidade genética dos caprinos (NADERI
et al., 2007; PEREIRA et al., 2009).
A diversidade de recursos genéticos caprinos mundiais reflete sua adaptação aos
diferentes sistemas de produção, com predomínio de raças nativas, muitas vezes em
perigo de extinção. Segundo a FAO (2007) existiam mais de 500 raças caprinas
reconhecidas mundialmente, em que mais de 90% são consideradas locais. Todavia, em
muitos países não se tem a tradição de classificar os animais por raça. Mas, sim pela sua
distribuição geográfica, ou ainda, designam como Crioulos, termo utilizado de forma
mais ampla, que inclui várias populações distintas (EGITO; MARIANTE;
ALBUQUERQUE, 2002).
O grande número de raças implica uma forte diversidade genética e,
consequentemente, constitui um importante patrimônio genético. Contudo são escassas
as informações sobre estes recursos, particularmente, quando comparado com outras
espécies de produção (SIDER; ZAROS, 2008).
O Sequenciamento de DNA mitocondrial tem sido usado para explicar as
origens de muitas espécies de animais domésticos modernos. A existência de várias
linhagens de DNA e sua mistura dentro das raças pode ser devido a vários eventos de
domesticação ou introgressão entre espécies domésticas e selvagens (NADERI et al.,
2007). Os estudos sobre a estrutura e função do mtDNA se destaca na área de pesquisa
112
da evolução molecular, classificação, análise genética da população, identificação
relativa e traços loci quantitativos (ALMEIDA, 2007).
A história filogenética dos caprinos domésticos vem sendo estudada através de
DNA mitocondrial (mtDNA) (LUIKART et al., 2001; JOSHI et al., 2004 e
FERNÁNDEZ et al., 2006). Estes estudos demonstraram que os caprinos
acompanharam os movimentos migratórios e exploratórios do homem. No trabalho
realizado por Luikart et al., (2001) verificou a Capra aegagrus como progenitora da
Capra hircus pela maior proximidade, assim como os tipos de DNA do cromossomo Y
das Capra aegagrus que eram idênticos aos das cabras domésticas. Todos os
marcadores genéticos concordam com a relação da Capra hircus e Capra aegagrus por
Takada et al., (1997); Luikart et al., (2001); Mannen; Nagata; Tsuji, (2001), esse
resultado é coerente com os estudos arqueológicos e morfológicos (ZEDER; HESSE,
2000).
Os estudos com sequências de DNA revelam em caprinos uma elevada
homogeneidade genética, mesmo em animais muito distante, geograficamente.
Diferentemente do que ocorre em outras espécies, por exemplo, como nos bovinos e
ovinos, são encontradas diferenças genéticas entre as populações 112europeias, asiáticas
e africanas. A semelhança na espécie caprina é a confirmação do grande intercâmbio de
genes que os caprinos sofreram durante o curso da história humana (FERNÁNDEZ et
al., 2006).
Diante do exposto o objetivo do estudo foi caracterizar as raças caprinas
brasileiras Canindé, Moxotó, Marota e Azul e as raças exóticas Sannen e Alpina
Britânica ao nível das suas linhagens maternas, comparando com sequências de cabras
existentes no GenBank de várias regiões do Mundo.
MATERIAL E MÉTODOS
Amostragem
No total foram analisados dados relativos a 271 caprinos, correspondentes a seis
raças de caprinos: 4 raças brasileiras e 2 raças exótica. Sendo a maior parcela de animais
da raça Canindé 178 indivíduos.
113
Canindé Azul Saanen
Alpina britânica Marota Moxotó
Figura 1. As raças estudadas
Material biológico
Foram submetidos a um estudo genético os caprinos de raças locais: Canindé
dos Estados de PE, PB, RN, PI e BA (CAN, n=178), Moxotó do Ceará (MOX-CE,
n=20), Marota do Piauí (MAR-PI, n=24), Azul de Pernambuco (AZU, n=19) e duas
raças cosmopolitas de origem Alpina, a Saanen e a Alpina Britânica encontradas em
Pernambuco e Bahia (SAA, n= 20; ALP, n=10) (Figura 1). Os animais amostrados
foram selecionados a partir da segunda muda e aqueles que melhor representassem a
raça, de acordo com os parâmetros morfológicos estabelecidos pela Associação
Brasileira de Criadores de Caprinos (ABCC) e homologados pelo Ministério da
Agricultura.
114
Figura 2. Locais de colheitas de dados e material biológico.
Foram coletados pelos com bulbo dos animais para a extração de DNA, que
foram condicionados a seco em envelopes de papel ou sacos plásticos. Em torno de 10 a
12 bulbos capilares, por amostra, foram selecionados e cortados em sua base para
proceder à extração. A extração do DNA foi baseada na técnica do NaOH (COELHO et
al., 2004).
Para quantificar o DNA, usou-se um espectrofotómetro (NanoDrop®, da Thermo
Scientific).
As extrações e amplificações foram realizadas no laboratório da Biologia
(dbio/CESAM) da Universidade de Aveiro.
Barro Duro- PI Raça Canindé
Teresina-PI Raça Marota
Sobral-CE Raça Canindé e Moxotó
Lajes-RN Raça Canindé
Pedro Avelino-RN Raça Canindé
Taperoá-PB Raça Canindé
Boa Vista-PB Raça Canindé
Floresta-PE Raça Canindé
Afrânio-PE Raça Azul
Jeremoabo-BA Raça Canindé e Alpina Britânica
Recife-PE Raça Saanen
115
A amplificação da região D-loop do mtDNA e sequenciamento
Foi obtido de um fragmento de 481 pb – primeiro segmento hipervariável da
região controle do DNA mitocondrial – corresponde à região entre as posições 15.707 e
16.187. A reação de polimerase em cadeia (PCR), com um volume final 25µl, incluía
2,5 µl de um tampão buffer; 2,5 µl BSA; 0,5 µl de DNTPs (10 mM); 1 µl de cada
iniciador (10 µM); 0,2 µl (1U) de enzima Taq DNA polimerase (Bioron) e 2 µl de
DNA genômico (50 ng/µl). A PCR foi realizada em 38 ciclos, de acordo com Pereira et
al. (2004), usando-se os iniciadores diretos (5' CGCTCGCCTACACACAAATA-3-') e
reversos (5'-GAAGAGTGGGCGATTTTAGG-3'), com as seguintes condições:
desnaturação inicial de 94 ° C durante 3 min, seguida de 38 ciclos de 94 ° C durante 30
s, 60 ° C durante 45 s, 72 ° C durante 1 min e uma extensão final de 72 ° C durante 10
min.
Os produtos obtidos foram purificados utilizando-se do kit “QIAquick PCR
purification Kit” (Quiagen Inc., Valência, CA), seguindo-se os protocolos
recomendados pelos fabricantes. Para o sequenciamento, foi utilizado o sequenciador
automático ABI 3100 (Applyed Biosystems) no laboratório da Empresa Macrogen
(Holanda).
As sequências obtidas foram comparadas com uma referência (AF533441,
Pietro et al., 2003), seguindo-se os critérios descritos em Pereira et al. (2004) e como
grupo externo a Capra pyrenaica (FJ207528, Hassanin et al., 2009) .
As Sequências disponíveis no GenBank foram usadas nas análises
filogenéticas com a raça aqui estudada juntamente com sequências de diferentes
haplogrupos obtidas do GenBank sob números de acesso: A (AJ317736, AJ317661 e
AJ317778, Luikart et al., 2001); B1 (AJ317826, Luikart et al., 2001) e (EF618355 e
EF617850.1, Naderi et al., 2007); B2 (AJ317833, Luikart et al., 2001); C (AJ317835,
Luikart et al., 2001) e (AB110559, Sultana et al., 2003); D (AB110587, Sultana et al.,
2003) e (EF617701, Naderi et al., 2007); F (DQ241349, Sardina et al., 2006); e G
(EF617728, Naderi et al., 2007). Nessas análises, foi utilizado o segmento entre as
posições 15735 e 16187, de modo a incluir todas as sequências disponíveis.
As sequências foram editadas e alinhadas usando-se o software MEGA®
vs 5.10
(Kumar et al., 2012) – em que se empregou o algoritmo Clustal W – e comparadas entre
si. Os valores de polimorfismo e os parâmetros de diversidade genética foram estimados
com o programa DNASP v 5.10 (ROZAS et al., 2010).
116
A divergência genética foi analisada mediante a Análise de Variância Molecular
(AMOVA) por meio do programa ARLEQUIN v 3.5 (EXCOFFIER et al., 2005). A
rede network das sequências foi obtida através do método median-joining, com o
software NETWORK v.4.2.0.1.
Para a análise bayesiana foi utilizado o modelo de evolução mais apropriado
para cada região inferido. Usando o programa MrBayes v.3.2 (HUELSENBECK e
RONQUIST, 2001). Iniciou-se gerando árvores aleatórias e procederam por 2,0 x 106
gerações.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Em programas de conservação, conhecer a estrutura populacional dos caprinos é
essencial. O mtDNA tem-se mostrado eficaz na detecção de fenômenos de
endocruzamento, de fragmentação e isolamento, de efeito de gargalo, de fluxo genético,
ou ainda na quantificação da variabilidade genética em risco. Nas análises filogenéticas
há um grande uso do estudo da região controladora ou D-loop por apresentar uma taxa
de mutação mais elevada (COOK et al., 1999).
O alinhamento da região D-loop com segmento de 481pb em 271 sequências das
cabras brasileiras e exóticas avaliadas, revelou 62 sítios polimórficos. Observou-se uma
média de 19,47 transições, 1,47 transversões e 0,07 deleções. Este valor, foi maior que
os estimados em estudos anteriores 17/1(Luikart et al. 2001), 16/1 (Joshi et al. 2004),
13,9/1 (Pereira et al. 2005).
As análises revelaram 39 haplótipos diferentes, dos quais 13 são compartilhados
entre as populações e 26 são exclusivos. Os haplótipos predominantes foram H1
(26,56%), H2 (20,29%), H6 (16,60%), H5 (13,28%) e H17 (4,06%). Os demais
apresentaram uma frequência abaixo de 2%. O H1 o mais frequente dos haplótipos e
que pode ser observado em diferentes raças brasileiras, essa matrilinha foi a que,
possivelmente, mais contribuiu com a formação dos grupos genéticos do Brasil.
O H1 ocorreu em 72 indivíduos em todas as raças, exceto na raça Moxotó, com
uma frequência de 12 a 2 indivíduos por raça. O H1 está presente em animais da raça
ibérica (PIETRO et al., 2003). Em seguida, H2 com 56 indivíduos e H5 com 36
indivíduos que, esteve presente em todas as raças. H6 foi observado em 45 indivíduos,
só não esteve presente na raça Alpina Britânica. O H17 com 11 indivíduos distribuídos
nas raças Canindé em duas Populações 4 em Sobral e 5 em Pedro Avelino, na raça
117
Moxotó e na Marota. O haplótipo 29 foi restrito a raça Azul com 2 indivíduos. Os
demais haplótipos foram restritos a uma única localidade, sendo encontrados em um ou
dois indivíduos (Tabela 1).
118
Tabela 1. Frequência numérica dos 39 haplótipos do DNA mitocondrial nos caprinos das seis raças por populações.
Haplótipo Populações
Pop1 Pop2 Pop3 Pop4 Pop5 Pop6 Pop7 Pop8 Pop9 Pop10 Pop11 Pop12 Pop13 Pop14 Pop15
H1 2 12 7 3 2 4 5 8 9 7 3
4 2 4
H2 2 2
2 5 6 2 2 7 8 5 3 2 4 6
H3
1
1
1 1
H4
1
H5
1
4 6 2 4 2 3
1 1 2 4 6
H6 3 2
5 2 4 1
1 9 10
4 4
H7 1
H8 1
H9 1
H10
1
H11
1
H12
2
2
H13
1
H14
1
H15
1
H16
1
H17
5 1
4
1
H18
3
H19
1
H20
1
H21
4 1
H22
1
H23
1
H24
1
H25
1
119
H26
1
H27
5
H28
1
H29
2
H30
1
H31
1
H32
1
H33
2
H34
1
H35
2
H36
1
H37
1
H38
1
H39
1
Distribuição dos 39 haplótipos de seis raças de caprinos entre as quinze populações amostradas. Pop 1: Can_Floresta, Pop 2:
Can_Boavista, Pop 3: Can_BarroDuro, Pop 4: Can_Sobral, Pop 5: Can_Pedro Avelino, Pop 6: Can_A, Pop 7: Can_K, Pop 8:
Can_N , Pop 9: Can_Jeremoabo, Pop 10: Can_Taperoá, Pop 11: Azul, Pop 12: Moxotó, Pop 13: Alpina, Pop 14: Saanen e Pop
15: Marota.
Tabela 1. Continuação...
120
A diversidade genética encontrada em todas as raças brasileiras e a partilha de
alguns haplótipos com outras raças estrangeiras é consistente com a introdução repetida
de animais exóticos nos rebanhos brasileiros. Esse resultado corrobora com os dados
históricos que relatam a entrada dos caprinos domésticos no Brasil pelos colonizadores
portugueses em 1515, descrito por SIMONSEN, (1937).
Como sabido, as raças Saanen, Alpina Britânica, Anglonubiana, entre outras
foram introduzidas no Brasil para fins de aumento de produção, e muitos criadores de
raça local utilizaram-nas em cruzamentos no intuito de melhorar a produção dos seus
animais.
As diferentes influências, bem como a existência provável de haplótipos muitos
distantes nos estoques iniciais dos fundadores trazidos para a região Nordeste Brasileiro
levaram à presença de várias linhagens no pool de genes na linha materna das cabras
brasileiras. A principal influência seria entre as raças ibéricas, e essas têm origem a
partir do tronco asiático visto por Luikart et al. (2001), o que elucidaria esta
proximidade das raças locais com as raças asiáticas.
Os índices de diversidade haplotípica (Hd) para cada população foram altos
(acima de 0.5). Considerando cada população amostrada, verifica-se que as diversidade
haplotípicas (Hd) variam de 0,5621 (Pop 2) a 0,9000 (Pop7) (Tabela2). Em relação à
diversidade nucleotídica, a variação encontrada foi de 0,00459 (Pop. 9) a 0.01869 (Pop
7). A raça Canindé apresenta a maior diversidade nucleotídica (0.01869), seguida da
raça Moxotó (0.01829). As diversidades nucleotídicas não são diretamente
proporcionais as haplotípicas, pois são influenciadas por números de indivíduos e
frequência dos haplótipos. Dentre as populações analisadas, a que apresentou o maior
número de (Hd) e (π) foi a (Pop 7).
Os testes de neutralidade (Tabela 2) não tiveram valores significativos para as
populações analisadas. Os valores de Fs foram positivos, evidenciando poucos alelos
em todas as populações, porém quando tratamos todas as subpopulações, referentes à
raça Canindé esta apresenta o Fs= -2.019, sugerindo que a raça preserva sinais de
expansão.
O valor obtido de diversidade haplotípica Hd e nucleotídica π, sítios
polimórfico, o teste de Tajima D e Fu de Fs, de todas as raças e suas populações se
encontram na Tabela 2.
121
Tabela 2. Principais características das sequências analisadas nas populações de cabras
brasileiras.
Populações Nº
indivíduos
Nº sítios
polimórfico
s
Nº
haplótipos
Hd
diversidade
haplotípica
π
diversidade
nucleotídica
Tajima D Fu Fs
1 10 26 6 0.8889 0.00569 0.54694 2.202
2 18 26 6 0.5621 0.01306 -0.67285 3.265
3 15 19 7 0.7810 0.01022 -0.67516 0.669
4 18 19 6 0.8497 0.01696 1.85022 4.500
5 20 25 6 0.8105 0.01685 0.58138 5.035
6 20 24 7 0.8579 0.01399 0.13808 2.805
7 20 27 11 0.9000 0.01869 0.70523 0.294
8 20 20 7 0.7895 0.01297 0.40405 2.495
9 18 5 4 0.6275 0.00459 1.64497 1.910
10 19 19 4 0.6959 0.00902 -0.77275 4.668
11 20 19 5 0.7368 0.01623 1.72990 6.463
12 19 22 5 0.6842 0.01829 1.54092 6.934
13 10 10 5 0.8222 0.00822 0.52752 0.977
14 20 20 8 0.8895 0.01611 1.42219 2.348
15 24 25 8 0.8478 0.01613 0.59029 3.175
1:Can_Floresta, 2:Can_Boavista, 3:Can_BarroDuro, 4:Can_Embrapa, 5:Can_Emparn, 6: Can_A,
7:Can_K, 8:Can_N 9:Can_Jeremoabo, 10:Can_Taperoá, 11Azul, 12:Moxotó, 13:Alpina 14: Saanen,
15:Marotá
As cabras brasileiras obtiveram uma diversidade haplotípica de (0,8428). Para
avaliar a relação entre os haplótipos, uma rede de median joining foi construída (Figura
2). Não foi possível verificar uma tendência de estruturação por raça ou por
fazenda/população. O principal fator que poderia contribuir para esta falta de estrutura é
o alto fluxo gênico induzido pela ação humana (LUIKART et al., 2001; CHEN et al.,
2005; PEREIRA et al., 2005; NADERI et al, 2007, PEREIRA et al., 2009). Um fluxo
constante entre os animais dos diferentes estados poderiam apagar um possível padrão
geográfico.
Foram também verificados na rede de haplótipos onze vetores médios, que
representam a existência de haplótipos extintos ou não amostrados (Figura 2).
122
Figura 2. A rede Median joining do mtDNA os haplótipos observados nas quatro raças caprinas locais brasileiras Canindé, Moxotó, Marota e
Azul e duas exóticas Saanen e Alpina Britânica. A área do círculo é proporcional para a frequência da amostra. Os pequenos círculos
vermelhos indicam vetores intermediários.
123
Os valores da análise de variância molecular (AMOVA) demonstram que 5,13%
da variação genética ocorrem entre grupos, ou seja, entre raças. Já 9.99% acontecem entre
populações dentro de grupos onde a maior diferença está dentro das populações, com
84,89% de toda variação genética observada (Tabela 3). Resultado este que corrobora
com os estudos realizados por Pereira et al., (2005) e Benjelloun et al., (2011).
Tabela 3. AMOVA entre e dentro de populações e raças.
Fonte de variação GL Soma de
quadrados
Componentes
de variação
Porcentagem da
variação
Entre raças 5 85.840 0.20923 Va 5.13
Entre populações
dentro de raças
9 96.260 0.40755 Vb 9.99
Dentro de populações 256 886.763 3.46392 Vc 84.89
Total 270 1068.863 4.08070 100,00
Índices de fixação
FSC 0.10527
FST 0.15115
FCT 0.05127
O número de haplótipos compartilhados entre todos os pares de raças e o FST foi
utilizado para estabelecer as distâncias genéticas das 15 populações (Tabela 3), onde foi
encontrado um FST=0.15115 classificada como moderada. Os resultados evidencia o
baixo valor de divergência entre populações FSC e o baixo valor de diferença entre grupos
determinado FCT. A maior diferenciação genética das populações ocorre entre a
população 12 e 13, referente, respectivamente, a raça Alpina e a Moxotó com o FST=
0,40220. A menor diferenciação genética significativa ocorre com a raça Marota (Pop.15)
e Sobral Canindé (Pop 4), na tabela 4.
124
Tabela 4. Valores do índice de Fixação FST para as 15 populações utilizadas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
1 0
2 0.14549 0
3 0.16038 -0.00318 0
4 0.22067* 0.26844* 0.23761* 0
5 0.01573 0.16296 0.13063 0.16274 0
6 0.05925 0.10363 0.04844 0.20377* 0.01348 0
7 -0.00946 0.06382 0.06069 0.18205* -0.01981 -0.00936 0
8 0.10290 0.05163 0.04620 0.21036* 0.06869 0.03813* 0.01773 0
9 0.32298* 0.07371 -0.00616 0.32882* 0.23953* 0.13413 0.16538* 0.13597 0
10 0.19109 0.08093 -0.00318 0.23788* 0.08506 0.02349 0.05516 0.06249 0.02345 0
11 -0.05421 0.18717 0.20775* 0.26847* 0.03689 0.08988 0.01415 0.12728 0.34239* 0.22363* 0
12 0.04496 0.34811* 0.37076* 0.25107* 0.15830* 0.25783* 0.16445 0.28338* 0.50116* 0.39721* 0.05955 0
13 0.19683 0.07870 -0.01537 0.22409 0.09030 0.03443 0.05970 0.07008 0.01637 -0.06921 0.24227 0.40220* 0
14 0.02048 0.19007* 0.16265* 0.20907* -0.04225 0.0368 -0.00954 0.09487 0.28214* 0.11875 0.03877 0.16797 0.1259 0
15 0.02953 0.09539 0.06568 0.15824* -0.03382 -0.00989 -0.03073 0.03204 0.15203* 0.02670 0.05447 0.20126* 0.03081 -.0161 0 0
*significativo 5% de probabilidade
Os resultados mostram como as raças analisadas estão intimamente relacionadas,
visto que a diversidade entre elas foi pequena. Isso pode ocorrer devido ao fato de que o
mtDNA é altamente conservado, o que levaria a uma semelhança genética, que permite
analisar comparativamente as sequências obtidas com outras sequências do GenBank.
Análise comparativa com outras populações de cabras
A fim de avaliar as relações entre as raças de caprinos brasileiros e outras raças de
caprinos em todo o mundo e comparar o grau de diversidade encontrada no Nordeste
brasileiro, com outras cabras domésticas e selvagens, usou-se as sequências disponíveis
da região controle do mtDNA.
Foi feito o alinhamento de 271 sequências de cabras do Brasil e comparando com
24 sequências disponíveis da região controle do mtDNA no GenBank. De 481pb passou-
se para 447 de modo que às sequências ficassem com o mesmo tamanho para a
comparação.
Foi realizada uma análise filogenética abrangente, a fim de definir as origens
genéticas dos caprinos brasileiros. Foi construída a árvore de NJ a partir das sequências
de 271 indivíduos agrupados nos seis tipos de caprinos, 16 sequências de cabras
representativas dos 6 haplogrupos já descritos no mundo (A, B, C, D, F e G) por Naderi
et al., (2001) e uma sequência da C. pirenaica, como grupo externo com relação aos
demais agrupamentos.
Para essa análise, poucos foram os valores de bootstrap superiores a 50%. Apenas
alguns indivíduos de cada raça aparecem em ramos terminais bem suportados, os demais
aparecem relacionados com indivíduos de outras raças do que aqueles da sua própria raça
125
pré-determinada (Figura 3). Este resultado também foi verificado por Lopes (2012) com
as raças
A topologia resultante na árvore gerada com amostras dos diferentes haplogrupos
(isto é, A, B, C, D, F e G) indica que todas as amostras caprinas analisadas do nordeste do
Brasil pertencem ao haplogrupo A.
A linhagem A é predominante em todos os trabalhos já realizados com caprinos
(Luikart et al., 2001; Sultana et al., 2004; Chen et al., 2005; Pereira, et al., 2005; Liu et
al., 2007; Naderi et al., 2007; Benjelloun et al., 2011; Piras et al., 2012). Luikart et al.
(2001) relatam que a diversidade encontrada no haplogrupo A é resultado do início da
domesticação na região do Crescente Fértil e sua expansão pelo mundo.
126
Figura 3. Árvore Neighbour-Joining para os 39 haplótipos encontrados de um fragmento
da região D-loop para amostras representativas de cada tipo caprino estudado
e representantes dos seis haplogrupos de mtDNA para caprinos (A ; B1 ,
B2 ; C ; D ; F ; G ).
H2
H23
11
H16
1
H20
h32
11 0
H8
5
H3
6h30
H11
H4H1H24h384767363220
3H12 4
H2712
H9 h33
22
H25
H22H5
H13
h34255776
30310
h36
25
gi28|AJ317778.1|A
f
ChA
F533441|A
gi27|AJ317736.1|A
s
4737
10
gi29|AJ317661.1|A
eu
h31H
19H
17H
18715449
75
8
h35 H28
H21
H29 H15
h39
H6H26
29
H10
H7
h37
433052
7730169221312
H14
84
35|AB110587.1|das
37|EF617701.1|deu
99
35
36|EF618341.1|gas
38|EF617728.1|G
af
94
64
39|EF617850.1|b1eu
gi32|AJ317833.1|b2as
gi30|AJ317826.1|B
1asgi31|E
F618355.1|b1af
9662
98
40|DQ
241349.1|feu
gi33|AJ317835.1|ceu
34|AB
110559.1|cas
100
127
Na figura 4, os resultados encontrados mostram que os caprinos brasileiros das
diferentes raças, apareceram na matrilinha A, como uma mistura, separados dos demais
grupos que se apresentam bem coesos (B; C; D, F; G). Nesta árvore, o valor de bootstrap
mais elevado foi atingido na ramificação periférica envolvendo o nó 98%, enquanto os
nós internos apresentaram valores desde 51 até 99%.
Nas populações avaliadas, aparecem haplótipos de origem europeia como pode ser
observado nos haplótipos (H17, H18, H19 e H31). O H17 presente nas raças Canindé em
duas subpopulações (Sobral e Pedro Avelino), Moxotó e Marota. O H18 e H19 referente
à subpopulação de Sobral da raça Canindé. O H31 presente na raça Alpina Britânica
(Figura 4).
128
Figura 4. Filogenia de caprinos a partir das sequencias de DNAmt da região D- loop.
Árvore inferida por analise Bayesiana utilizando o modelo TrN+I+G, com
valores de probabilidades a posteriori.
129
CONCLUSÃO
A variabilidade de haplótipos nas cabras brasileiras mostrou que, mesmo em áreas
muito distante dos centros de domesticação, há uma importante diversidade que pode ser
útil em programas de conservação. A caracterização destas raças locais é importante para
o uso adequado em programas de seleção que permitam aumentar a produção sem perda
de adaptação local.
A análise da região D-loop mostra que a ancestralidade materna dos caprinos
locais é uma mistura de haplótipos europeus, africanos e asiáticos. Houve maior relação
dos caprinos brasileiros com os caprinos europeus.
130
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