ES2343243T3 - Sistema para rastrear productos animales. - Google Patents
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Abstract
Un método de rastreo de un producto animal hasta su unidad de producción o granja de origen, que comprende: genotipificar una muestra de dicho producto animal utilizando un sistema basado en marcadores de DNA para obtener información de genotipificación; comparar la información de genotipificación de dicho producto animal con una base de datos de referencia, caracterizada porque dicha base de datos de referencia consiste en perfiles de marcadores de DNA de animales progenitores únicos para una unidad de producción o granja, o para diferentes unidades de producción o granjas; analizar dicha información de genotipificación con dicha referencia para determinar una unidad de producción o granja de origen para dicho producto.
Description
Sistema para rastrear productos animales.
La presente invención se refiere a un método
para identificar de forma única animales con propósitos de recogida,
tratamiento de archivos y recuperación de datos de un modo exacto y
económico. La identificación y el registro de animales ha sido un
motivo de preocupación creciente durante los últimos años. En
general, la identificación y el registro de animales implican
recoger datos para cada animal a lo largo de todo su ciclo vital de
modo que puedan seguirse las características individuales y la
historia del animal. Estos datos pueden incluir, pero no se limitan
necesariamente a, la fecha y el lugar de nacimiento, la ascendencia,
el sexo, el movimiento geográfico, la salud y la historia de
tratamiento y otros archivos de producción. Las industrias de la
ganadería y el procesamiento de alimentos, en particular, se han
implicado mucho en este ámbito en un esfuerzo para incrementar la
productividad y la rentabilidad en el tratamiento del ganado, así
como desarrollar una estrategia para identificar, rastrear y tratar
los riesgos en el ámbito de la seguridad alimentaria y los brotes de
enfermedades infecciosas en el ganado. Las consideraciones de salud
y seguridad demandan que los orígenes de los productos alimenticios
estén claros. Además, los consumidores demandan actualmente y
algunos países requieren actualmente que los orígenes de los
productos cárnicos sean rastreables de modo que puedan llevarse a
cabo eficazmente y fiablemente auditorías y procedimientos de
verificación de garantía de calidad. Un sistema de registro o
seguimiento en papel seguimiento sería suficiente para rastrear los
productos cárnicos hasta el sistema o la granja de origen. No
obstante, los papeles pueden perderse, las etiquetas deteriorarse
durante el almacenamiento en un congelador y se cometen errores de
archivo. El sistema reivindicado tiene la ventaja de que si un
resultado es dudoso o controvertido, las muestras en cuestión
pueden volverse a probar mediante una tercera parte independiente.
Sin embargo, existe un reto significativo, ya que actualmente no
existe un sistema uniforme para identificar y rastrear animales con
suficiente especificidad. En lugar de eso, ha surgido a lo largo del
tiempo una multitud de convenciones de identificación y registro de
animales que varían ampliamente dependiendo de factores tales como
la localización geográfica de la explotación ganadera y/o el
fabricante del sistema de rastreo de animales particular. Un
ejemplo es la falta de uniformidad basada en la localización
geográfica que es evidente en los Estados Unidos, en donde cada
estado determina su propio esquema de identificación de animales
para granjas ganaderas situadas dentro del estado. Otro ejemplo es,
en la actualidad, que se usan diversos métodos y combinaciones de
métodos en un intento de asegurar la identidad y la fuente de los
productos cárnicos a través de una base de partidas o remesas, con
lo que los números de partida/remesa se aplican a las
partidas/remesas a partir de la fuente, a través del procedimiento
de matanza hasta el consumidor. Sin embargo, estos ejemplos
demuestran que los métodos actuales consumen mucho tiempo, son
engorrosos y requieren considerables recursos de los granjeros, los
procesadores y el gobierno u otras agencias. Así, esta falta de
uniformidad es problemática ya que se hace crecientemente difícil
rastrear información relativa a un animal específico. La utilidad de
los datos recogidos está así comprometida, socavando de ese modo
objetivos de la industria tales como incrementar la productividad y
rastrear al animal a lo largo de todo su ciclo vital. También
incrementa el tiempo requerido para rastrear la exposición a seres
humanos y elementos potenciales de seguridad alimentaria, mientras
se limita la extensión de enfermedades infecciosas que en ciertas
circunstancias pueden conducir a una exposición adicional a riesgos
sanitarios evitables para seres humanos y la extensión de
enfermedades confinables para animales que a su vez podrían
conducir a la eliminación de grandes números de animales. El
tratamiento del riesgo está claramente asociado con los sistemas de
recogida de datos y tratamiento de información que una explotación
de animales bien desarrollada ya debe tener establecidos.
La capacidad para identificar y seguir productos
alimenticios a través de la cadena alimentaria y el nivel de
detalle retrospectivamente hasta la granja o el sistema de
producción de origen se está convirtiendo en un procedimiento
requerido para afrontar elementos de seguridad para seres humamos.
La importancia de un sistema para rastrear productos alimenticios
se ilustra mediante muchos ejemplos recientes, incluyendo problemas
con residuos en frutas y hortalizas, dioxina en aves de corral y
contaminación con E. coli 0157 y encepalopatía espongiforme
bovina (BSE) en productos vacunos. También es cada vez más un
requerimiento de los minoristas para garantizar la comestibilidad
del producto alimenticio a sus clientes. Puede observarse que
actualmente y en el futuro existe un requerimiento creciente de
verificar la calidad de los productos. La presente invención cumple
esta necesidad y este deseo de larga duración en la
especialidad.
A medida que la investigación genética y
genómica extiende su influencia a la producción de alimentos, hay
un requerimiento de mantener la integridad de la cadena de modo que
los beneficios de seleccionar genotipos específicos se obtengan a
través de la cadena hasta el punto en el que pueda explotarse el
beneficio. Actualmente, es posible seleccionar alelos específicos
de genes en vacas y cerdos que dan como resultado carne con calidad
de carne o comestibilidad mejoradas a juicio del procesador y el
consumidor. Así, es probable que estos alelos/genes se especifiquen
y que los miembros de la cadena requieran la confirmación de que
pueden verificarse las demandas resultantes. Hoy en día existe una
necesidad de identificar positivamente la genética que se considera
que es parte de un programa o paquete formulado para aportar
características de las reses muertas y atributos de calidad de la
carne específicos.
Ahora es posible establecer tal sistema de
rastreabilidad usando papel o pasaportes electrónicos que rastrearan
a un animal individual desde el nacimiento hasta la matanza y se
conectararán con etiquetas u otras formas de identificación de
animales tales como obtención de imágenes retinales. Sin embargo,
estos sistemas pueden ser objeto de fraude, aunque se está
desarrollando tecnología para conectar los dos componentes
(pasaporte y animal) entre sí. No obstante, estos procedimientos y
la tecnología disponible actualmente solo pueden seguir a la red
muerta hasta la mesa de despiece; el punto en el que el animal se
divide en cortes primarios, cuartos, etc. Una vez que estos cortes
primarios se distribuyen en las diferentes mesas de deshuese, la
identidad del producto y el pasaporte se pierden al menos desde una
perspectiva de la res muerta individual. Los lotes o remesas pueden
estar todavía contenidos, aunque es difícil mantener una separación
clara entre estos lotes y está sujeto a error y esto aumenta
significativamente el coste de producción. Además, la diseminación
del producto a otras plantas para un procesamiento adicional
también incrementa el problema.
El documento WO98/39475 divulga un método para
identificar a un animal del que se deriva un producto cárnico, que
comprende genotipificar la carne, comparar el genotipo con genotipos
animales conocidos y localizar una coincidencia del genotipo para
correlacionar la muestra retrospectivamente hasta el animal
original. El genotipo de la muestra del producto animal se
correlaciona retrospectivamente con su fuente natural usando la
probabilidad.
Madec F. et al "Traceability in the pig
production chain" - París, FR, Vol. 20, nº 2, agosto de 2001,
páginas 523-537, menciona cómo puede usarse DNA
como un medio para complementar el etiquetado electrónico para
rastrear productos cárnicos en la cadena alimentaria.
Existe una necesidad de desarrollar datos
genéticos en un sistema acumulativo, exhaustivo y dinámico de
tratamiento de bases de datos para potenciar de ese modo la
predecibilidad sanitaria y la longevidad de los animales. El
sistema reivindicado tiene la marcada ventaja de usar información de
DNA para rastrear productos cárnicos hasta el sistema o la granja
de origen. En la presente invención se presenta un método para usar
marcadores de DNA como un medio para identificar animales
individuales al obtener genotipos de todos los progenitores
prospectivos como referencias que han de introducirse en una base de
datos y a continuación comparar genotipos de muestras de
descendientes con esta base de datos para identificar los
progenitores prospectivos para cada descendiente. De forma similar,
el análisis de paternidad usando marcadores de DNA puede usarse en
un sistema para identificar la fuente de reses muertas y cortes de
carne individuales (descendiente) con una granja específica
(progenitores). La presente invención es menos costosa que los
sistemas de rastreo de DNA existentes basados en la identidad, ya
que la presente invención no tiene que conservar muestras de todos
los animales sacrificados, ni obtener la huella dactilar de todos
los animales sacrificados. En el futuro, si alguna vez se usa
clonación en la industria granjera, el sistema reivindicado también
sería eficaz con tal de que los clones dados fueran únicos para un
sistema/una granja particular.
Por las razones precedentes, existe una
necesidad de un sistema que rastree animales a través de un método
de marcadores de DNA eficaz y económico. El método de la presente
invención comprende la primera etapa de proporcionar un sistema de
identificación universal para animales, tales como cerdos, que
permita la identificación y el tratamiento para rastrear productos
alimenticios a través de la cadena alimentaria.
De acuerdo con esto, un objetivo principal de la
invención es un método de análisis genético que usa la obtención de
la huella dactilar de DNA para proporcionar una rastreabilidad
completa para la cadena de producción animal, con lo que se
requiere la recogida de muestras parentales y la recogida de
muestras de los grupos de descendientes proporciona una base de
datos necesaria para el uso futuro.
Otro objetivo de la invención es la obtención
del perfil sanitario de un animal que determina las características
de ese animal a través de la obtención del perfil de DNA
parental.
Un objetivo adicional de la invención es la
obtención del perfil sanitario de un animal que determina las
características de ese animal a través de la obtención del perfil de
DNA parental. Un objetivo adicional de la invención es la obtención
del perfil sanitario de un animal que comprende datos genéticos de
animales que posibilitan datos de determinación de la salud de los
animales, para permitir de ese modo un análisis que predice la
salud, la enfermedad y las probabilidades de trastornos.
Otro objetivo más de la invención es un método
para utilizar los datos genéticos de animales para proporcionar una
base de datos universal que haga posible un sistema de
rastreabilidad para toda la cadena de producción.
El método y los medios para conseguir cada uno
de los objetivos anteriores se harán evidentes a partir de la
descripción detallada de la invención que sigue. Objetivos y
ventajas adicionales de la invención también se indicarán en parte
en la descripción detallada y en parte serán obvios a partir de los
ejemplos, o pueden aprenderse mediante la práctica de la invención.
Los objetivos y las ventajas de la invención se obtendrán por medio
de los instrumentos y las combinaciones particularmente apuntados en
las reivindicaciones de la invención.
La presente invención divulga un método para
rastrear un producto animal hasta su unidad de producción o granja
de origen, que comprende; obtener una muestra de dicho producto
animal; genotipificar dicho producto animal utilizando un sistema
basado en marcadores de DNA para obtener información de
genotipificación; comparar la información de genotipificación de
dicho producto animal con una base de datos de referencia, en donde
dicha base de datos de referencia comprende perfiles de marcadores
de DNA de animales progenitores únicos para una unidad de
producción o granja, o para diferentes unidades de producción o
granjas; analizar dicha información de genotipificación con dicha
referencia para determinar un sistema o granja de origen para dicho
producto.
La presente invención divulga un método para
identificar animales que permite que la tecnología de marcadores de
DNA rastree productos cárnicos usando un sistema de paternidad que
ha de utilizarse para proporcionar económicamente rastreabilidad
completa para la cadena de producción del animal hasta la unidad de
producción o granja de origen. Este método requiere usar marcadores
de DNA como un medio para identificar la paternidad de animales
individuales, identificar la fuente de las reses muertas y los
cortes de carne individuales y la unidad de producción o granja de
origen precisa de los animales seleccionados. La recogida de
muestras parentales, la recogida de grupos de descendientes, las
muestras de abuelos, el muestreo basado estadísticamente en diversos
puntos de control a través de la cadena y los sistemas de
verificación de DNA para demostrar el origen, tanto genético como
por la localización de las muestras a través de la cadena, se
requieren para poner en práctica y verificar eficazmente la
presente invención. La información del genotipo se introducirá y a
continuación se cargará por medios bien conocidos por los expertos
en la especialidad tales como cargas de archivos o conexión de
bases de datos. La información del genotipo y el muestreo se
extraerá a continuación de la base de datos y se ejecutará a través
del software de análisis de datos descrito en los Ejemplos. Para el
análisis de paternidad, esto puede realizarse usando programas
comerciales disponibles conocidos por los expertos en la
especialidad. El sistema puede potenciarse adicionalmente a través
de la integración con tec-
nología de tratamiento de información, tal como usando presentación e identificación de resultados basadas en la red.
nología de tratamiento de información, tal como usando presentación e identificación de resultados basadas en la red.
Al crear este sistema utilizando estos
componentes discretos y diferentes, la presente invención
proporciona una conservación de identidad económica para productos
animales. Este sistema tiene ventajas específicas sobre sistemas
existentes en términos de facilidad de uso a lo largo de la cadena
de producción y el coste de la puesta en práctica. Además, el
sistema puede adaptarse para ajustarse a los requerimientos en cada
punto de la cadena incrementando de ese modo la robustez del
sistema con respecto al fraude. Estos factores incrementan la
utilidad y son importantes para asegurar la adopción y la puesta en
práctica requeridas por los participantes en la cadena. Aspectos,
características y ventajas adicionales de la presente invención
serán evidentes a partir de la siguiente descripción de las
realizaciones actualmente preferidas de la invención dadas con el
propósito de divulgación.
La Figura 1 demuestra la distribución de tamaños
de alelos clasificados para los marcadores SW2623 y SO301. El eje X
= número de observaciones y el eje Y = tamaño del alelo, según se
designa mediante el software Genotyper.
La presente invención utiliza la exactitud de la
tecnología del DNA para mostrar un sistema de rastreabilidad para
el animal individual o el grupo de animales, tal como una unidad de
producción, hasta el sistema o la granja de origen. Este sistema
permite al profesional sanitario, productor, procesador y minorista
obtener información acerca de animales específicos y su
descendencia para estimar la presencia y la frecuencia de
enfermedad, identificar rasgos heredables deseables y promover un
sistema uniforme detallado.
Los organismos vivos ofrecen una huella dactilar
individual única en su DNA. Por lo tanto, el DNA proporciona la
posibilidad de mantener la rastreabilidad desde el nacimiento hasta
el consumo. Sin embargo, desde un punto de vista práctico, el uso
actual de la tecnología del DNA con este propósito es una tarea
inmensa que requiere un tratamiento intenso y un coste
relativamente alto ya que se basa en probar la identidad. Aunque se
están desarrollando sistemas basados en la identidad para ternero y
cordero, tales como IdentiGen en Irlanda y
Easi-trace en Nueva Zelanda, estos no son
verdaderamente aplicables a cerdos. La recogida de muestras, la
genotipificación, el análisis de datos, el coste frente al valor de
la res muerta y los números totales de animales que necesitarían
tipificarse han impedido la aplicación de esta tecnología en
especies tales como perros, vacas, gatos, caballos y ovejas.
El método de la presente invención proporciona
la capacidad para identificar de forma única animales de un modo
uniforme y coherente usando tecnología de DNA que permite un acceso
rápido y fácil a los datos recogidos y así la capacidad para
rastrear productos cárnicos hasta el sistema o la granja de origen.
El programa de rastreabilidad reivindicado puede establecerse con
el uso de entre 10 y 100 marcadores tipo microsatélite, pero
preferiblemente entre 20 y 50 marcadores tipo microsatélite, para
identificar el animal desde fuera del sistema o la granja de origen
controlados. La presente invención minimiza así la cantidad de
tiempo requerida para rastrear enfermedades, reduciendo de ese modo
el riesgo de tener animales libres de enfermedad que se infecten, y
reduciendo los riesgos sanitarios asociados para seres humanos. El
método de la presente invención también es ventajoso ya que
proporciona la capacidad de identificar animales independientemente
del fabricante del sistema de rastreo de animales particular
empleado por la empresa ganadera. El presente sistema utilizará una
base de datos y un sistema de almacenamiento de muestras que pueden
agruparse en un formato fácil de usar utilizando software
fácilmente disponible para el análisis. Además, la invención
reivindicada es menos costosa que sistemas de DNA previamente
utilizados basados en la identidad, ya que la presente invención no
requiere que se mantengan muestras de todos los cerdos para
matanza, ni todos los animales deben haberse sometido a obtención
de la huella dactilar de DNA. Esto se debe al hecho de que el
sistema reivindicado se basa en la paternidad y por lo tanto puede
realizarse usando solamente muestras de carne posteriores a la
matanza. Otra ventaja única de la presente invención es el hecho de
que se reduciría significativamente el número efectivo de
sementales genéticamente diferentes en el sistema o la granja,
permitiendo de ese modo menos marcadores y así el sistema de
rastreabilidad reivindicado reduciría costes significativamente.
Esto permite que el productor o los productores de ganado y los
procesadores de alimentos recojan y rastreen más fácilmente datos de
un animal individual durante su ciclo vital proporcionando una
productividad incrementada y protegiendo la salud general y el
bienestar de los trabajadores, los consumidores y los animales.
La presente invención es un método para
identificar al animal del que se deriva un producto alimenticio, que
comprende muestrear el tejido del animal, extraer material genético
de la muestra, llevar a cabo un análisis genético sobre el material
genético extraído y codificar los resultados del análisis genético
molecular, introducir la información de la muestra y el análisis
genético codificado en una base de datos y permitir que la
información de la muestra pueda explorarse para discernir el
análisis genético molecular de un animal. La presente invención
divulga un procedimiento mejorado para el análisis de marcadores de
DNA usando muestras de paternidad, muestras de referencia de un
descendiente y otras formas de análisis de la secuencia de ácidos
nucleicos que permiten el análisis rápido y simultáneo de un gran
número de marcadores de DNA. El sistema reivindicado es único ya
que se basa en la paternidad. Esto da como resultado un sistema muy
económico ya que se usan en la industria muchos menos sementales
que madres. Con tal de que se use exclusivamente un grupo de
sementales dentro de un sistema o una granja, entonces la carne
procedente de cerdos de para matanza, por ejemplo, derivada de ese
sistema o granja puede rastrearse eficazmente hasta el sistema o la
granja. No obstante, la invención reivindicada es igualmente
aplicable para un sistema o granja que comparta verracos (a través
de inseminación artificial) con otros sistemas o granjas. En este
caso, el sistema se basaría en la maternidad. La cantidad de prueba
(obtención de la huella dactilar) del grupo de referencia
necesitaría incrementarse en esta situación ya que este
comprendería ahora todas las madres del sistema o la granja (en
oposición a los sementales) y así los costes globales se
incrementarían algo, pero la invención reivindicada permitiría una
capacidad mejorada para rastrear carne o productos cárnicos
inequívocamente hasta su sistema o granja de origen. El alto
contenido de información esperado de este sistema facilitará muchos
tipos de análisis genético y hará posible un sistema de
rastreabilidad mejorado y más uniforme que proporcionará diferentes
opciones de rastreabilidad, tales como rastreabilidad parcial si
está justificado. Esta invención también proporciona un método
mejorado para obtener ácidos nucleicos extraídos de diferentes
muestras biológicas. La identidad de los individuos se evalúa a
través de "tipificación de DNA" y a continuación los genes
asociados con el individuo específico se identifican y se mapean en
sitios específicos de los cromosomas. En este procedimiento de
obtención de la huella dactilar de DNA, las variaciones en la
secuencia de DNA de diferentes individuos de una especie
(polimorfismos de la secuencia de DNA) se revelan por diferencias
en el patrón cuantitativo de unión de fragmentos de DNA preparados
a partir de diferentes individuos a una serie de unos pocos cientos
a unos pocos miles de sondas oligonucleotí-
dicas.
dicas.
El sistema de la presente invención se establece
de acuerdo con los requerimientos de la cadena de producción, pero
una unidad básica es una unidad de producción tal como una granja
individual. Los animales hembra (madres) se seleccionan para
abastecer el sistema y una muestra de DNA se toma y se almacena como
parte del pasaporte del individuo que proporciona una muestra de
referencia así como registros de identificación (tales como número
de etiqueta de ID, etc.). Será apreciado por los expertos en la
especialidad que puede usarse una variedad de métodos para conectar
el pasaporte con el animal, incluyendo transpondedores electrónicos,
sistemas de exploración retinal o sistemas de exploración del iris.
A su vez, los animales macho (sementales) se seleccionan para
aparearse con estas madres. Estos animales macho se seleccionarán
típicamente para usarse únicamente dentro del sistema o en sistemas
relacionados. Como con las madres, se toman muestras de los
sementales para referencia. Se generan perfiles de DNA para estos
animales progenitores usando cualquier sistema basado en marcadores
de DNA que proporcione el poder discriminatorio necesario. Un
ejemplo, puede ser necesario que los sementales se segreguen para
el uso solamente dentro de un único sistema de producción y se
cuenta con la práctica de que las madres solo están situadas en
granjas especificadas o en una granja particular durante un tiempo
especificado. Los marcadores son polimórficos, dando de ese modo a
cada individuo diferente una unicidad que es identificable y
rastreable. Tales marcadores pueden seleccionarse de microsatélites,
polimorfismos de un solo nucleótido específicos (SNP), marcadores
de AFLP o deleciones o inserciones de toda, o parte de, la
secuencia de DNA genómico. El tipo de marcador no es particularmente
importante, pero estos marcadores se seleccionarán para aportar el
sistema más eficaz. Por ejemplo, usando marcadores tipo
microsatélite altamente polimórficos, es posible verificar
fácilmente la paternidad de un animal si también están disponibles
las muestras de los progenitores. En algunas situaciones,
marcadores de SNP específicos pueden proporcionar una
discriminación de primera fase muy eficaz. Un productor de cerdos,
por ejemplo, puede querer utilizar sementales Duroc ya que se
prefieren en algunos mercados por los atributos de calidad de la
carne, el cerdo Duroc tiene un polimorfismo específico en el gen
MC1R que es diagnóstico para esta raza, de modo que un cerdo de este
sistema debe contener al menos un alelo Duroc. Cualquier muestra
que sea negativa para este alelo Duroc puede excluirse del sistema.
Este planteamiento puede aplicarse para alelos de otros genes que se
especifican, tal como en los Estados Unidos algunos procesadores
especifican la ausencia del gen del halotano. En tal sistema,
cualquier cerdo que tenga el gen del halotano puede excluirse. Esta
es una característica importante del sistema de la presente
invención ya que el genotipo especificado del individuo se usará
para demostrar la conformidad con los requerimientos del sistema y
es probable que en el futuro los productos (carne) resultantes del
animal se valoren basándose en el genotipo específico. Será
evidente para los expertos en la especialidad que son necesarias
técnicas para identificar los marcadores y no se pretende que la
invención esté limitada por tales realizaciones o mecanismo
ilustrativos.
El sistema de rastreabilidad de la presente
invención también tiene otros beneficios significativos. Por
ejemplo, los sementales de cualesquiera cerdos nacidos en el
sistema o la granja con defectos genéticos pueden rastrearse
inmediatamente. Sacrificar estos verracos (y las madres si está
justificado) presenta la ventaja de reducir la incidencia de
defectos congénitos en el sistema o la granja. Lo siguiente es sólo
un ejemplo del uso reivindicado de herramientas de obtención de la
huella dactilar de DNA para identificar un verraco para inseminación
artificial que tiene un defecto genético cardíaco previamente
desconocido. Lechones con una afección conocida como cerdos
"fútbol" se observaron en granjas que usaban semen de un
criadero para inseminación artificial particular, pero debido a que
el criadero usaba el semen de varios verracos para elaborar sus
dosis comerciales de inseminación artificial, no se podría
identificar si eran responsables uno o varios verracos, si esta era
una enfermedad infecciosa o si estaba provocada por algo del
ambiente. La invención reivindicada que usa el sistema basado en
herramientas de paternidad y rastreabilidad permitía mostrar que un
solo verraco ha engendrado los lechones afectados.
Otro ejemplo de los beneficios del sistema
reivindicado es la capacidad de comprobar la fertilidad de los
sementales en un sistema o una granja. Por ejemplo, esto se consigue
mediante muestreo y obtención de la huella dactilar de los cerdos
después de la matanza y a continuación comparando la proporción real
de descendientes engendrados por un verraco dado con la proporción
de descendientes que se esperaría que se engendraran basándose en
su contribución conocida a las dosis de inseminación artificial
usadas en el sistema o la granja. Esto permite que se identifiquen
y sacrifiquen verracos subfértiles o infértiles previamente no
diagnosticados. Esto también proporciona las ventajas claras de
elevar la fertilidad global del sistema o la granja. Actualmente,
los verracos de un criadero se comprueban con respecto la calidad de
su semen en términos de concentración, movilidad y morfología del
esperma. Si su semen está mezclado con el de otros verracos para
producir dosis de inseminación artificial, entonces su fertilidad
no puede controlarse. Se conocen muchas condiciones en las que la
concentración, la movilidad y la morfología del esperma de mamíferos
macho pueden parecer normales, pero el macho tiene una fertilidad
pobre (p. ej. translocaciones recíprocas, mutaciones en genes
implicados en el esperma/el reconocimiento del huevo, etc.).
El sistema de rastreabilidad reivindicado
también tiene la capacidad única de proyectar un sistema basado en
los abuelos en oposición al uso de la paternidad o la maternidad.
Esto permite una ventaja clara de requerir un número muy reducido
de huellas dactilares de animales de referencia en la base de datos,
lo que también conduciría a costes disminuidos. Este enfoque sí
requiere un enfoque diferente debido a que un individuo no tiene
que compartir un alelo con su abuelo en cada locus. Por lo tanto, la
exclusión de un abuelo candidato no es posible del mismo modo que
puede excluirse un progenitor candidato cuando no existe alelo
coincidente en un locus. La invención reivindicada permite adoptar
un enfoque de exclusión si se muestrea la pareja de abuelos
paternos o abuelos maternos. Un individuo debe tener al menos un
alelo en común con el grupo de cuatro alelos en los dos abuelos por
parte de padre, y un alelo con el grupo de cuatro alelos en los dos
abuelos por parte de madre. Las probabilidades de exclusión se
calculan de forma similar a la situación de los
progenitores/descendientes. Por ejemplo, para un marcador de dos
alelos, se tendría lo siguiente:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Solo la combinación de 1111 abuelos con 22
nietos o 2222 abuelos con 11 nietos excluiría esta combinación de
los dos abuelos. La probabilidad de exclusión para individuos no
relacionados (usando un marcador con dos alelos igualmente
frecuentes) es:
2 x (frec
1)^{4} x (frec 2)^{2} = 2 x 0,5 x 0,5 x 0,5 x 0,5
x 0,5 x 0,5 = 2 x 0,0625 x 0,25 =
0,01325
Cada uno de los dos abuelos en la pareja con
1111 alelos todavía podría ser un abuelo verdadero junto con otro
abuelo candidato, por lo tanto, es necesario que se prueben todas
las posibles combinaciones de semental abuelo + hembra abuela.
Ha habido otras opciones para asignar abuelos o
bisabuelos a un individuo, de uno en uno. En una publicación
reciente, Milligan (2003) desarrolló un estimador de posibilidades
para la relación entre dos individuos cualesquiera basándose en los
genotipos de los marcadores solamente y otros métodos revisados.
Milligan, Brook G., Maximum-Likelihood Estimation
of Relatedness, Genetics; 163, páginas 1153-1167
(2003). Se observó que el método de las posibilidades era eficaz
con relaciones tan distantes como primos primeros, que tienen el
mismo grado de relación que un bisabuelo y su bisnieto, e incluso
con individuos no relacionados. En el sistema de rastreabilidad
reivindicado, se sabría a qué generación pertenece un individuo.
Esto es extremadamente útil para pares de individuos con relaciones
de 0,25, por ejemplo, hermanastros. La presente invención permite
llevar un control de a qué generación pertenece un individuo
muestreado, por lo tanto, no hay necesidad de distinguir entre un
hermanastro y un abuelo. Será necesario distinguir entre una
relación de 0,25 (abuelo verdadero) y 0,125 (hermano completo a
abuelo verdadero), no obstante, el número incrementado de marcadores
necesarios para realizar esto, algo mayor de 30 marcadores, será
simple de obtener. Además, será necesario un número reducido de
genotipos de referencia, dando como resultado un sistema menos
costoso, globalmente. Para el análisis de abuelos, el análisis
puede realizarse mediante un programa informático que es similar a
los mencionados anteriormente para el análisis de paternidad. La
capacidad para proyectar tal sistema es otra realización única más
de la invención reivindicada.
En el sistema de la invención reivindicada,
también han de recogerse muestras de la progenie, sin embargo, en
este caso, no es necesario tipificarlas. Por el contrario, estas
muestras se almacenan como muestras de referencia si se encuentran
problemas o se requiere un mayor nivel de verificación. En algunas
situaciones, ni siquiera sería necesario codificar estas
individualmente sino que en cambio pueden agruparse por grupo de
nacimiento, tal como la camada en cerdos, la edificación, el día o
la semana o el mes de nacimiento, etc. Esta es una ventaja
importante y única de la presente invención sobre productos previos
en los que se requiere que todos los individuos sean
tipificados.
Por ejemplo, si una pieza de carne o envase al
por menor individual necesita rastrearse hasta el sistema, tal como
resultado de contaminación por productos corporales extraños u otro
problema tal, puede realizarse eficazmente como parte de un sistema
bifásico. La información sobre el lote o el sistema procedente del
envase o el documento de venta se combina con una muestra biológica
para proporcionar DNA para el análisis y se envía al laboratorio de
referencia. Es aquí donde se determina el perfil de DNA y se coteja
con las muestras parentales para determinar si hay una coincidencia
con el sistema. Esto describe la forma reivindicada de una prueba
de paternidad. Debe apuntarse que esto puede afinarse adicionalmente
basándose en la fecha de nacimiento y/o producción del animal. Si
hay una coincidencia con el sistema, dará como resultado la
identificación de partidas potenciales tales como camadas para
cerdos. Una vez que se hace esto, puede realizarse a continuación un
cotejo más exacto sobre una base individual de un modo mucho más
eficaz y económico que tipificando individualmente cada res muerta.
En la presente invención, la muestra se explora frente a los
individuos con respecto a una identidad específica. La probabilidad
de que se obtenga una coincidencia con un individuo no idéntico será
infinitesimal al usar este enfoque.
El sistema puede potenciarse adicionalmente a
través de la integración con tecnología de tratamiento de
información tal como usando presentación e identificación de
resultados basadas en la red. La información de la muestra puede
introducirse a través de carga de archivos o interfaz de red u otros
medios conocidos en la especialidad. La información de la muestra
incluirá, pero no se limita a, fecha de la muestra, localización del
animal (p. ej., número de granja, establo), estado del animal (p.
ej. progenitor, cerdo para matanza), información del transporte de
la muestra e información del almacenamiento de la muestra. La
información del genotipo se introducirá y a continuación se cargará
por medios bien conocidos por los expertos en la especialidad tales
como carga de archivos o conexión de bases de datos. La información
del genotipo y el muestreo se extraerá a continuación de la base de
datos y se ejecutará a través del software de análisis de datos
descrito en los Ejemplos. Para el análisis de paternidad, esto
puede realizarse usando programas comerciales disponibles conocidos
por los expertos en la especialidad. Para el análisis de los
abuelos, el análisis puede realizarse mediante un programa
informático que es similar a los mencionados anteriormente.
Puede observarse que usando este sistema puede
obtenerse un enfoque económico para la rastreabilidad completa de
la cadena alimentaria, que no es posible usando simplemente la
identidad individual. El sistema de la invención requiere un alto
nivel de organización así como la capacidad de combinar genotipos de
animales progenitores y diferentes sistemas de marcadores de DNA y
tecnología de tratamiento y transferencia de datos a fin de poder
aportar un sistema eficaz para especies recogidas en grandes
volúmenes y con un valor de la res muerta relativamente bajo, tal
como el cerdo en comparación con el ganadp bovino. El sistema es
único y la invención descrita en la presente memoria representa un
avance fundamental para la rastreabilidad de productos animales en
la cadena de producción, en particular para productos cárnicos de
alta calidad. Además, puede observarse que las ventajas potenciales
también pueden aplicarse para productos animales de menor volumen y
mayor calidad tales como la ternera.
La presente invención muestra un número de
beneficios que son obtenidos por los que ponen en práctica la
invención reivindicada. Estos incluyen una mayor capacidad para
cumplir requisitos reguladores actuales y futuros, mejora de la
imagen de la industria, credibilidad a través de la claridad de la
industria para garantizar la seguridad del alimento y también
verificar demandas de los productos tales como la calidad del
producto alimenticio debido a un genotipo específico, declaración
de seguridad de la fuente alimentaria, verificación de las demandas
para un sistema de granja, por ejemplo, beneficio orgánico y
similares, y un valor potenciado del producto debido a la presencia
de genes específicos (como se demuestra con los marcadores
genéticos) que indican un grado superior de calidad y valor o
demuestran conformidad con la especificación.
En conclusión, la presente invención divulga un
sistema para rastrear a un animal individual desde el nacimiento
hasta el consumo. Además, la realización de tal objetivo es mostrada
por la presente invención a través de un método preciso y económico
por el que se permite el uso de datos de investigación genéticos y
genómicos potenciados y la mejora de elementos de seguridad
alimentaria humana.
\vskip1.000000\baselineskip
Para los propósitos de esta solicitud, los
siguientes términos tendrán las definiciones citadas en la presente
memoria. Las unidades, los prefijos y los símbolos pueden indicarse
en su forma aceptada por el SI. A no ser que se indique otra cosa,
los ácidos nucleicos se escriben de izquierda a derecha en la
orientación 5' a 3'; las secuencias de aminoácidos se escriben de
izquierda a derecha en la orientación de amino a carboxi,
respectivamente. Los intervalos numéricos son inclusivos de los
números que definen el intervalo e incluyen todos los números
enteros dentro del intervalo definido. Los aminoácidos pueden
mencionarse en la presente memoria mediante sus símbolos de tres
letras comúnmente conocidos o mediante los símbolos de una letra
recomendados por la IUPAC-ILTM Biochemical
nomenclature Commission. Asimismo, los nucleótidos pueden
mencionarse por sus códigos de una sola letra comúnmente aceptados.
A no ser que se estipule otra cosa, los términos de software,
eléctricos y electrónicos, según se usan en la presente memoria,
son como se definen en The New IRRE Standard Dictionary of
Electrical and Electronics Terms (5ª edición, 1993). Los términos
definidos posteriormente se definen más a fondo mediante referencia
a la memoria descriptiva como un todo.
Según se usa en la presente memoria, un
"animal" es cualquier especie cuya carne sea vendida
comercialmente bien para consumo humano o bien para consumo animal.
Especies de animales incluidas, pero no limitadas a, son ganado
bovino, peces, cabras, ganado ovino, ganado porcino, aves de corral,
mariscos y camarones.
Según se usa en la presente memoria, una
"unidad básica" es una unidad de producción tal como una granja
individual, en la que las madres y/o los sementales están situados
en granjas especificadas o en una granja particular durante un
tiempo especificado.
Según se usa en la presente memoria,
"marcador" incluye una referencia a un locus en un cromosoma
que sirve para identificar una posición única en el cromosoma. Un
"marcador polimórfico" incluye la referencia a un marcador que
aparece en múltiples formas (alelos) tales que diferentes formas del
marcador, cuando están presentes en un par de homólogos, permiten
que sea seguida la transmisión de cada uno de los cromosomas de ese
par. Un genotipo puede definirse mediante el uso de uno de una
pluralidad de marcadores.
Según se usa en la presente memoria, "ácido
nucleico" incluye la referencia a un polímero
desoxirribonucleotídico o ribonucleotídico en forma bien de una
sola hebra o bien de doble hebra, y, a no ser que se limite de otro
modo, abarca análogos conocidos que tienen la naturaleza esencial de
los nucleótidos naturales ya que se hibridan a ácidos nucleicos de
una sola hebra de un modo similar a los nucleótidos presentes en la
naturaleza (p. ej., ácidos nucleicos peptídicos).
\vskip1.000000\baselineskip
Un proyecto piloto para un esquema de
rastreabilidad se diseñó alrededor de dos unidades de puercas (SU1 y
SU2) que utilizan ambas semen procedente de un criadero de verracos
común (BS1). El criadero de verracos BS1 aloja aproximadamente 25
sementales PIC línea 337. SU1 y SU2 son ambas unidades de 600
puercas (que paren 25 camadas/semana) que utilizan hembras
progenitoras PIC C22. Ambas granjas mantienen buenos registros de
producción en granja.
También se tomaron muestras de tejido de cerdos
para matanza PIC337 x C22 no relacionados que se originan a partir
de un sistema de producción no relacionado (Sistema II). Estas
muestras se utilizaron como un control negativo contra cerdos que
se originan a partir del sistema descrito anteriormente.
Se proponen marcadores de DNA como un medio para
identificar la paternidad de animales individuales. Además, el
análisis de paternidad mediante marcadores de DNA había de evaluarse
como un sistema para identificar la muestra de reses muertas y
cortes individuales de carne con una granja específica.
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Se realizó un muestreo en la granja para obtener
muestras de DNA de los 21 verracos presentes en BS1 en el momento
del muestreo y de 13 camadas (4 lechones cada una) con sus cerdas
para cada una de las dos unidades de cerdas, SU1 y SU2. A partir
del Sistema II, se obtuvieron 50 muestras de DNA de cerdos no
relacionados con el sistema de prueba.
En la planta de matanza, se tomaron muestras de
reses muertas identificadas como suministradas por SU1 y SU2. Se
tomaron muestras de piel e ijada de 50 reses muertas de cada una de
las granjas y 15 muestras de jamón de cada granja. En ambas granjas
se muestrearon cerdas adicionales que se esperaba que fueran
progenitoras de las reses muertas muestreadas.
Un grupo de 9 marcadores publicado por PE AgGen
para el análisis de paternidad en cerdos se usó como la base para
un grupo de 12 marcadores. Doce marcadores es el límite actual para
un solo ensayo en el genotipificador ABI (4 colores x 3 intervalos
de tamaños de marcadores). Dos de los marcadores del grupo de PE
AgGen no se usaron. SW2160 es el 5º marcador en su intervalo de
tamaño, y SW840 está conectado a otro marcador del grupo. Se
añadieron cinco marcadores al grupo de AgGen a partir de marcadores
de MS usados en el proyecto European Biodiversity
(http://databases.roslin.ac.uk/pigbiodiv). Se usaron tres
criterios para estos marcadores adicionales. En primer lugar,
tenían que estar desconectados de cualquiera de los marcadores ya en
el grupo de 12. El segundo criterio era que el polimorfismo fuera
informativo promediado sobre 9 líneas PIC. En tercer lugar, su
intervalo de tamaños tenía que ajustarse a una de las posiciones
restantes (máximo de 4 en el mismo intervalo).
El grupo final de marcadores es como sigue:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Según se muestra en la Tabla 2, no hay
exactamente 3 marcadores por color. Esto ocurría debido a que uno de
los marcadores ya estaba disponible con el colorante azul (Fam) y
no se solapaba con los otros 3 marcadores en este color. Los
cromosomas 2 y 4 tienen cada uno dos 2 marcadores sobre ellos pero
están separados al menos 65 cM y por lo tanto esencialmente
desconectados.
El análisis del genotipo puede realizarse
usando el software Genotyper® que está provisto de la máquina ABI
para recibir los tamaños de alelos para cada uno de los marcadores.
Este software se construye para ser completamente automático, pero
en este momento es necesaria una comprobación manual de sus
resultados. El resultado del Genotyper® listará los tamaños de los
alelos en unidades de pares de bases, hasta dos decimales.
Análisis de paternidad: La lista del
software de conexión de la Rockefeller University se exploró con
respecto al software de análisis de paternidad. Se encontraron las
siguientes aplicaciones y pueden utilizarse en la presente
invención: SALP, Borel, Cervus, Newpat/identity, Kinship).
Preferiblemente, debe usarse Cervus ya que funciona en PC y está
disponible soporte si es necesario. Cervus puede manejar fácilmente
genotipos perdidos, errores de genotipo y por lo tanto funcionará
bien con datos reales. Además del análisis de datos, Cervus tiene
algunas herramientas de simulación que permiten la predicción de la
potencia de un cierto grupo de marcadores para parámetros de
población específicos.
Categorías de alelos: Se ha escrito una
aplicación SAS para recodificar las valoraciones alélicas
procedentes del resultado del Genotyper® para integrar números de
alelos basándose en los intervalos observados de cada uno de los
alelos. Los resultados fuera de los intervalos predefinidos o las
denominaciones de genotipos de otro modo inutilizables se ponen en
una lista para una investigación adicional. La aplicación SAS
escribe todos los genotipos utilizables para un archivo de entrada
de Cervus y/o para un archivo de salida fácil de interpretar para
los usuarios.
Almacenamiento de genotipos: Esto se
realiza actualmente en archivos maestros de Excel. En la actualidad,
puede utilizarse una base de datos de Access para el almacenamiento
de resultados de genotipos. En el futuro, el prototipo de Access
puede programarse en una base de datos de Oracle. Para el
almacenamiento de genotipos, la base de datos será simplista.
Rasgos adicionales como información del almacenamiento de muestras
pueden añadirse a esto cuando sea necesario.
\vskip1.000000\baselineskip
La genotipificación se realizó para los 12
marcadores de la Tabla 2 sobre las 612 muestras de la Tabla 1. Uno
de los marcadores, S0097, daba dificultades técnicas con la
amplificación y/o genotipificación por PCR, lo que hacía imposible
designar los tamaños de alelo con el software Genotyper® ni mediante
intervención humana.
Los resultados de los genotipos para 303
muestras se usaron para definir los intervalos de categorías de
alelos. Los 606 alelos procedentes de estos genotipos se
clasificaron por tamaño (a partir del resultado del Genotyper®) y
se representaron como se muestra en la Figura 1 para SW2623 y
S0301.
Los intervalos de las categorías observadas de
SW2623 son fácilmente interpretables con las etapas de 2 pares de
bases entre los diferentes intervalos. Los puntos inicial y final de
cada intervalo se extendieron en 10 pares de bases y a continuación
se usaron como puntos de corte en la aplicación SAS de
categorización de alelos.
S0301 se incluye en la presente para ilustrar un
problema con este marcador. Entre los tamaños de alelo 249 y 255
hay observaciones en intervalos de 1 par de bases. Esto se observó
también para otros pocos marcadores, en cuyo caso podía
determinarse que dos observaciones dentro de 1 par de bases eran
realmente el mismo alelo y podían categorizarse en el mimo
intervalo. Por ejemplo, para TNFB, siempre puede registrarse una
designación del Genotyper® de 161 ó 162 para un alelo 162 debido a
que el 161 es sólo un "error" infrecuente del sistema. Para
S0301, los Solicitantes no fueron tan afortunados ya que hay varios
modos de concluir con una designación del Genotyper® de 249 (un
alelo 249 real, un alelo 250 mal etiquetado o un heterocigoto
247/251) entre los que no puede distinguirse inequívocamente. Por
lo tanto, el S0301 se ha retirado del análisis de paternidad. Los
resultados del intervalo de categorías de alelos se listan en la
Tabla 3.
Dos sementales de BS1 habían sido muestreados
dos veces y por lo tanto 2 de las muestras (BVS19 y BVS21) se
retiraban del análisis después de que se encontraran patrones
genotípicos idénticos para los sementales 1 y 21 y para los
sementales 2 y 19. Esto deja 610 muestras que han de usarse en el
análisis de paternidad.
La proporción de genotipos ausentes al principio
del análisis de paternidad era 2,4%. La mayoría de estos se debía a
alelos que estaban fuera de los intervalos predefinidos. Estos
resultados pueden controlarse individualmente y usarse para afinar
los intervalos de categorías de alelos, pero esto no se ha hecho
todavía. 2,4% ya es un porcentaje muy bajo y es improbable que las
conclusiones se vean afectadas.
\newpage
El propósito del experimento indicaba que había
que realizar 3 pruebas, cuyos resultados están en la Tabla 4.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Para la prueba 1, los descendientes nacidos en
cada una de las 3 granjas (56, 56 y 50, respectivamente) habían de
cotejarse con progenitores candidatos listados en la columna 1 de la
Tabla 4. Estos son los 21 sementales listados en la Tabla 1 así
como las madres listadas en la Tabla 1 bajo cerdas a. Tomando SU1 y
SU2 conjuntamente, 75 de 112 descendientes o 67% pueden cotejarse
con un semental presente en BS1 en el momento del muestreo
(resultados en la línea 1). En otras palabras, 33% de los
descendientes eran engendrados por un verraco diferente. Esto se
compara con un porcentaje de verracos sacrificados entre los
apareamientos y el muestreo de 20%.
54 de los 56 descendientes en la SU1 se cotejan
con una de las 14 cerdas de SU1 que se espera que los hayan
producido y sólo uno de los 54 se asignó a una cerda diferente a la
del registro (resultados en la línea 2). Todos los descendientes en
SU2 pueden cotejarse con una de las 14 cerdas de SU2, todos menos 2
descendientes se asignaron a la cerda registrada como la madre. Hay
un alto grado de éxito en la asignación del descendiente a la
granja de cerdas correcta (resultados en la línea 4). Una desventaja
de este resultado es la asignación de 11 cerdas SU1 y 8 cerdas SU2,
respectivamente, a un descendiente del sistema equivocado. Además, 5
y 7 descendientes del sistema 2 tienen cerdas asignadas de SU1 y
SU2, respectivamente.
La prueba más restrictiva es asignar tanto un
semental como una madre a un descendiente. Esto se realizó asignando
los sementales en primer lugar y subsiguientemente asignando las
madres mientras se usa en semental asignado como un progenitor
conocido (método como el sugerido en la documentación de Cervus). De
este modo, la asignación satisfactoria de dos progenitores es
siempre menor o igual a la proporción de descendientes con un
semental asignado. Para descendientes de SU1, dos progenitores
podrían asignarse a 40 de 56 descendientes (resultados en la fila
3) y para SU2 23 de 56 tenían dos progenitores asignados. En el
sistema 2, ninguno de los descendientes tenía tanto un semental BS1
como una madre SU1 o SU2 asignados, como se esperaba y deseaba.
Las pruebas 2 y 3 requerían reses muertas,
ijadas y jamones, muestreadas en la planta de matanza y registradas
como procedentes de SU2 y SU1 para ser cotejadas con progenitores de
esas dos granjas. En este caso, los progenitores candidatos son los
21 sementales BS1 más todas las cerdas (a y b) listadas en la Tabla
1. Debido al lapso de tiempo más prolongado entre apareamientos que
producían estos cerdos para matanza y el muestreo en BS1, se espera
que un porcentaje menor de las reses muertas coincida con los
sementales de BS1 que de los descendientes nacidos en SU1 y SU2. Se
espera que el número limitado de madres muestreadas en SU2 y SU1
incluya sólo una proporción de las madres que producían los cerdos
para matanza muestreados. Además, se muestrearon menos madres de
SU2 en comparación con SU1, lo que se refleja en una proporción
menor de cerdos para matanza procedentes de SU2 cotejados (28/50
frente a 38/50). Los resultados de la Tabla 4 apoyan estas
expectativas. Una proporción bastante grande de cerdos para matanza
se coteja con cerdas procedentes de la granja incorrecta (líneas 2
y 4) cuando solo se asignan madres. Cuando se asignan ambos
progenitores, muy pocas reses muertas y ningún jamón se asignan a
la fuente de granja incorrecta. No se realizó un análisis separado
para las muestras de ijada. 10% de las muestras de ijada
procedentes de cada granja se genotipificó y se comparó con sus
muestras de piel correspondientes. No se encontraron
discrepancias.
Comenzando con el resultado más prometedor, 110
de 112 lechones podían cotejarse con al menos una cerda de la
granja correcta. Esto muestra la exactitud de los marcadores en este
proyecto ya que en la presente los Solicitantes tienen la mayor
certeza acerca de haber muestreado todos los progenitores
candidatos. Se sabe que al menos 5 sementales se sacrificaban entre
los apareamientos y el muestreo del descendiente, lo que significa
que no todos los sementales están incluidos en esta prueba.
Cotejando las reses muertas con las cerdas de las dos granjas
dentro del sistema, los Solicitantes saben que solo parte de las
cerdas se muestreaban, 133 y 64 de 600, respectivamente. Además, la
presencia de progenitores candidatos adicionales incrementa la
posibilidad de una coincidencia aleatoria entre una res muerta y
una cerda de la granja errónea (falsos positivos).
Los resultados obtenidos permiten predecir el
poder del sistema de rastreabilidad según se aplica en la presente
en este sistema experimental, y hacer predicciones de su
comportamiento en otros sistemas (mayores).
El principal parámetro en un sistema de
rastreabilidad es la probabilidad de exclusión (Pe).
Esta es la probabilidad de que un grupo de
marcadores indiquen que un progenitor candidato elegido
aleatoriamente no sea el progenitor real de un descendiente. Esto
se explica del modo más fácil para una situación con un solo
marcador con 2 alelos (Tabla 5). Hay 2 combinaciones
progenitor-descendiente, marcadas en cursiva, que
excluirán a un candidato como este progenitor del descendiente. La
frecuencia con la que esto se produce para un par aleatorio de 2
animales es 2/16 o 0,125. Por lo tanto, la probabilidad de exclusión
de este marcador es 12,5%. Obviamente, este marcador de 2 alelos no
es muy informativo, que es por lo que se usan los marcadores tipo
microsatélite. Las probabilidades de exclusión cuando se usan 1, 2,
etc. hasta 10 marcadores se dan en la Tabla 6.
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\vskip1.000000\baselineskip
El valor Pe para el primer progenitor se usa
para predecir el número medio de madres asignadas, de 28 candidatos,
a cada lechón. Los valores predichos se mantienen bien cuando se
comparan con los valores observados en la última columna. El valor
Pe para el segundo progenitor se usará para hacer predicciones para
sistemas más grandes posteriormente. Este Pe para el segundo
progenitor es la probabilidad de excluir que un animal aleatorio
sea el segundo progenitor cuando se conoce el genotipo del primer
progenitor.
Debido a que los valores predichos siguen tan
estrechamente los resultados observados, los Solicitantes pueden
hacer predicciones para un sistema de rastreabilidad mayor. Un
sistema mayor significa que hay más progenitores candidatos. Cuanto
mayor sea el número de progenitores candidatos, menor es la
probabilidad de que puedan excluirse todos (menos uno) de ellos con
un número de marcadores dado. Si el Pe de un sistema de marcadores
es 95%, entonces eso significa que cada falso candidato tiene un 95%
de posibilidades de ser excluido. También significa que 1 en 20
candidatos será asignado (no excluido) como un posible progenitor,
de modo que en un sistema con 10.000 cerdas puede pararse con 500
progenitores candidatos. Para calibrar el valor de un grupo de
marcadores en un sistema específico, los Solicitantes definen
Pe_{x}, donde x es el número de progenitores candidatos.
Un sistema de marcadores con un valor de
Pe_{500} de 95% puede excluir todos los candidatos de un grupo de
500, el 95% del tiempo. A menudo, se deseará excluir sólo 499 de 500
pero los resultados serán muy similares y la coincidencia un poco
más fácil si se realizan los cálculos para excluir todos los
candidatos. Para un Pe de 95%, el Pe_{10} =
(0,95)^{10}
o 60% pero el Pe_{10.000} es un número muy cercano a cero (alrededor de 1,7*10^{-233}). Los Pex (Tabla 7) calculados en la presente se basan en los valores de Pe reales observados en este experimento.
o 60% pero el Pe_{10.000} es un número muy cercano a cero (alrededor de 1,7*10^{-233}). Los Pex (Tabla 7) calculados en la presente se basan en los valores de Pe reales observados en este experimento.
El valor de Pe14 para 10 marcadores es 84%, lo
que significa que los Solicitantes esperan que a 16% de los
lechones se les asigne una madre de la granja errónea. Esto está
cerca del 12% observado de los lechones del sistema II que tienen
una cerda asignada de SU1 o SU2 y también cerca del 17% de lechones
en SU1 y SU2 que tenían una cerda asignada de la granja alternativa
(resultados en la Tabla 3). Un valor para 1-Pe21 de
22% está de nuevo cerca del 26% observado de cerdos en el sistema
II que tenían asignado un semental de BS1.
Se pretende que todas estas modificaciones y
variaciones obvias se incluyan dentro del alcance de la presente
invención según se define en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (8)
1. Un método de rastreo de un producto animal
hasta su unidad de producción o granja de origen, que comprende:
genotipificar una muestra de dicho producto animal utilizando un
sistema basado en marcadores de DNA para obtener información de
genotipificación; comparar la información de genotipificación de
dicho producto animal con una base de datos de referencia,
caracterizada porque dicha base de datos de referencia
consiste en perfiles de marcadores de DNA de animales progenitores
únicos para una unidad de producción o granja, o para diferentes
unidades de producción o granjas; analizar dicha información de
genotipificación con dicha referencia para determinar una unidad de
producción o granja de origen para dicho producto.
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que dicha genotipificación se selecciona del grupo que
comprende: microsatélites, polimorfismos de un solo nucleótido,
polimorfismos de longitud de fragmento amplificada y deleciones e
inserciones de todo, o parte de, dicho perfil de la secuencia de
DNA.
3. El método de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que dicho sistema basado en marcadores de DNA comprende la
identificación de entre 10 y 100 marcadores tipo microsatélite para
identificar que un producto animal seleccionado se origine desde
dentro o desde fuera de la unidad de producción o granja de origen
controlada.
4. El método de acuerdo con la reivindicación 3,
en el que dicho sistema basado en marcadores de DNA comprende
además la identificación de entre 20 y 50 marcadores tipo
microsatélite para identificar que un producto animal seleccionado
se origine desde dentro o desde fuera de la unidad de producción o
granja de origen controlada.
5. El método de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que dicha información de muestra contiene información
seleccionada del grupo que comprende: fecha de la muestra,
localización del animal, estado del animal, información sobre el
transporte de la muestra e información sobre el almacenamiento de la
muestra.
6. El método de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que dicho producto animal es una especie de animal de
granja.
7. El método de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que dicho animal se selecciona del grupo que consiste en:
ganado bovino, ganado porcino, aves de corral, ganado ovino, cabras,
peces, mariscos y camarones.
8. El método de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que la genotipificación se selecciona de datos que se
refieren a uno o más de los siguiente: mapeo genético, antecedentes
genéticos o cribado genético relacionados con dicho animal
progenitor o dicha muestra de animal progenitor.
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