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Análisis de Genes en Ganado Charolais

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL 
CENTRO DE BIOTECNOLOGÍA GENÓMICA 
 
 
 
 
“ANÁLISIS DE GENES ASOCIADOS A CALIDAD DE LA CARNE Y SU EFECTO 
EN CARACTERÍSTICAS FENOTÍPICAS DE GANADO CHAROLAIS” 
 
TESIS QUE PARA OBTENER EL GRADO DE MAESTRÍA EN CIENCIAS EN 
BIOTECNOLOGÍA GENÓMICA 
 
PRESENTA: 
Q.B.P. CARMEN YAZMÍN MUÑOZ MEJÍA 
 
DIRECTOR: DR. GASPAR MANUEL PARRA BRACAMONTE 
DIRECTORA: DRA. ANA MARÍA SIFUENTES RINCÓN 
 
Reynosa, Tamaulipas, México 
 Diciembre, 2009
 
 
DEDICATORIA 
 
Dedicó este trabajo y doy gracias a Dios que me permitió una vez más cumplir una 
meta en mi vida y esperando alcanzar muchas más. 
A mis padres y amigos, Tere y Sergio, por su amor incondicional, consejos y apoyo en 
todos los momentos de mi vida. 
A mis hermanos Vicky, Chuy y Luis por su apoyo, cariño y por compartir cada 
momento de lucha constante hasta cumplir cada uno de nuestros sueños. 
A mi tía luz por su cariño y motivación en cada momento… gracias tía! 
A un hombre especial, César, gracias por tu apoyo. 
A mis amigos por su amistad y consejos Edna, Mariana, Yolanda, Agustín, Carlos, 
Katia, María, Juan Zamora, lili, Beto, Indira, Sr. Víctor Rodríguez. Gracias! 
A mis primos (Jennifer Rojas) y tíos por su motivación y aliento, gracias siempre! 
A todas las personas que con sus múltiples formas de ser, conociendo sus errores, 
resaltando siempre sus virtudes, me han enseñado que el humano es un instrumento 
que experimenta diversas promesas y desventuras de la vida, haciéndolo elegir lo que 
desee en cualquier circunstancia de la vida, lo que lo hace ser como és. Por ese simple 
hecho, tiene el lujo de elegir lo que más le conviene sin tabús y reservas. ¡Gracias! a 
esas personas que permiten que las cosas triviales se transformen en hechos reales, 
siendo irreverentes con la ignorancia, que al final de cuentas se convierte en la verdad 
que ¡nos hace libres! 
 
“A todos, ¡gracias! por darme la oportunidad de disfrutar su presencia mediante un 
abrazo, una palmada en la espalda, una muestra de cariño, por sentirme orgullosa de 
ser parte de sus vidas!” 
 
 
AGRADECIMIENTOS 
 
Agradezco sinceramente a mis asesores y guías, el Dr. Manuel Parra y la Dra. Ana 
Ma. Sifuentes, por su paciencia, apoyo, consejos y darme la oportunidad de ampliar 
mis horizontes en el campo de la ciencia, cambiando ese concepto trivial de la 
sabiduría universal. ¡Muchas gracias! 
A las personas que conforman mi comité y que con su ayuda, consejos y amistad 
hicieron posible este trabajo, el Dr. Juan Manuel González, Dr. Juan Carlos Martínez, 
M. en C. Cristian Lizarazo. 
A mis compañeros y familia del laboratorio de Biotecnología Animal: Doc Manuel, 
Doc Ana, Xochitl, Williams, Soján, Brenda, Juan Zamora, Diana, Rey David, Perla, 
Víctor, Luis y Breidy por todos los momentos que pasamos. Les deseo ¡un gran éxito 
en todo lo que emprendan! 
A cada uno de mis compañeros de generación y a todo el personal que hace del CBG 
un centro de aprendizaje y motivación. 
Al Dr. José Luis Hernández, Isabel Sánchez, Di Carlo Quiroz, Ing. Roberto Blanco, 
Ing. Jesús García, por su amistad y los momentos gratos que me hicieron pasar 
durante mi estancia en el laboratorio de Biotecnología experimental. 
A cada una de las personas Angélica, Israel, Israelito, Carlitos, Sra. Carmen, Sr. 
Jesús, Sra. Margarita Pérez, que me apoyaron con sus atenciones, alojamiento y 
cariño durante mi estancia en esta Ciudad de Reynosa, Tamaulipas. 
A las instituciones que me brindaron apoyo desde el inicio de mi maestría hasta el 
término de ésta: Club Rotario de Reynosa, Tamaulipas, CONACYT, SIP-IPN, UAT y 
GRUPO FINANCIERO SANTANDER. 
“Cada uno me mostró lo que significa esforzarse en adquirir conceptos y enseñanzas 
que conforme pasa el tiempo cada vez son más difíciles y abstractos de entender”. 
 
¡GRACIAS!
i 
 
INDICE 
Contenido Página 
ABREVIATURAS…………………………………………………………………. iv 
RELACIÓN DE CUADROS……………………………………………………… vi 
RELACIÓN DE FIGURAS………………………………………………………. viii 
RESUMEN………………………………………………………………………….. x 
ABSTRACT………………………………………………………………………... xii 
I. INTRODUCCIÓN……………………………………………………………... 1 
2. ANTECEDENTES……………………………………………………………… 3 
2.1. La ganadería bovina………………………………………………………….. 3 
2.2. La ganadería bovina productora de carne en México……………………… 4 
2.3. La problemática de la ganadería bovina en México………………………... 5 
2.4. Mejoramiento genético……………………………………………………….. 6 
2.5. El mejoramiento genético en el ganado bovino para carne………………... 8 
2.6. El mejoramiento genético asistido por marcadores genéticos………………. 10 
2.7. Aplicación de los marcadores en la ganadería de México………………….. 12 
2.8. Marcadores moleculares……………………………………………………... 12 
2.9. Tipos de marcadores………………………………………………………….. 13 
2.10. Marcadores asociados a la calidad de la carne……………………………. 13 
2.11. Tiroglobulina (TG) …………………………………………………………. 14 
2.12. Calpaína 1 (CAPN1) ………………………………………………………... 15 
2.13. Miostatina (MSTN) …………………………………………………………. 17 
2.14. Detección de polimorfismos de un solo nucleótido………………………... 20 
2.14.1. Discriminación alélica…………………………………………………….. 20 
2.14.2. La técnica de PCR-RFLP………………………………………………... 21 
3. JUSTIFICACIÓN……………………………………………………………… 23 
4. OBJETIVO GENERAL………………………………………………………... 24 
4.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS………………………………………………... 24 
5. HIPÓTESIS……………………………………………………………………... 24 
6. MATERIALES Y MÉTODOS………………………………………………… 25 
6.1. Origen del material biológico y pruebas de comportamiento……………... 25 
ii 
 
6.2. Genotipificación de los cuatro marcadores asociados a características de 
calidad……………………………………………………………………………… 
 
31 
6.2.1. Aislamiento del ADN……………………………………………………….. 31 
6.2.2. Análisis de los marcadores 316 y 4751 de CAPN1………………………... 32 
6.2.3. Análisis del marcador TG5 por PCR-RFLP……………………………… 36 
6.2.4. Detección de la variante Q204X del gen MSTN por discriminación 
alélica………………………………………………………………………………. 
 
37 
6.3. Análisis estadísticos…………………………………………………………... 38 
6.3.1. Cálculo de frecuencias……………………………………………………… 38 
6.3.2. Equilibrio de Hardy-Weinberg……………………………………………. 38 
6.3.3. Análisis de asociación………………………………………………………. 38 
7. RESULTADOS…………………………………………………………………. 40 
7.1. Genotipificación con cuatro marcadores asociados a características de 
calidad de la carne………………………………………………………………… 
 
40 
7.1.2. Detección de los polimorfismos de los marcadores 316 y 4751 de CAPN1 
por PCR-ACRS……………………………………………………………………. 
 
40 
7.1.2.1 Análisis de frecuencias alélicas y genotípicas de los marcadores del gen 
CAPN1……………………………………………………………………………… 
 
41 
7.2. Optimización e identificación del marcador TG5 por PCR-RFLP………... 41 
7.2.1. Frecuencias alélicas y genotípicas de TG5………………………………… 43 
7.3. Detección de la Q204X del gen de la Miostatina por discriminación 
alélica………………………………………………………………………………. 
 
43 
7.3.1. Análisis de frecuencias genotípicas y alélicas de Q204X…………………. 44 
7.4. Análisis de asociación entre TG5, CAPN1 y Q204X con las características 
fenotípicas estudiadas……………………………………………………………... 
 
45 
8. DISCUSIÓN…………………………………………………………………….. 48 
8.1. Análisis de frecuencias……………………………………………………….. 49 
8.1.1. Frecuencias genotípicas y alélicas del gen TG5…………………………... 49 
8.1.2. Frecuencias en marcadores 316 y 4751 del gen CAPN1………………….. 50 
8.1.3. Frecuencias genotípicas y alélicas de Q204X……………………………... 52 
8.2. Análisis de asociación entre TG5, CAPN1 y Q204X con las características 
iii 
 
fenotípicas estudiadas……………………………………………………………... 55 
8.2.1. Efecto del gen TG5………………………………………………………….. 55 
8.2.2. Efecto de los marcadores de CAPN1………………………………………. 56 
8.2.3. Asociación de Q204X sobre ACEA………………………………………... 58 
9. CONCLUSIONES……………………………………………………………… 60 
10. RECOMENDACIONES……………………………………………………… 61 
11. BIBLIOGRAFÍA……………………………………………………………… 62 
12. GLOSARIO……………………………………………………………………. 73 
APÉNDICES………………………………………………………………………. 78 
iv 
 
ABREVIATURAS 
A Adenina 
ACRS Creación de sitiosde restricción artificial 
ADN Ácido Desoxirribonucleico
BLUP Mejor predictor lineal insesgado 
BTA Autosoma de Bos taurus 
°C Grados Centígrados
C Citosina 
CAPN Calpaína 
cm Centímetros 
DE Desviación Estándar
DEP Diferencia Esperada de la Progenie
dNTPs Desoxirribonucleósidos Trifosfato
EDTA Ácido etilendiamino-tetracético
g Gravedades 
G Guanina 
GDF-8 Factor 8 de diferenciación del crecimiento 
HaeIII Haemophilus aegyptius III 
IA Inseminación Artificial 
IGF-I Factor de Crecimiento tipo Insulina I 
kDa Kilodaltones 
Kg Kilogramos 
MAM Manejo asistido por marcadores 
MboI Moraxella bovis I 
MgCl2 Cloruro de Magnesio
min Minutos
ml Mililitros
mM Milimolar
MspI Moraxella especies I 
MSTN Miostatina 
NaCl Cloruro de Sodio
ng Nanogramos 
NH4Cl Cloruro de amonio 
NaHCO3 Bicarbonato de sodio 
nM Nanomolar 
Nm Nanómetros 
PA Producto Amplificado
pb Pares de bases
PCR Reacción en Cadena de la Polimerasa
pulg2 Pulgadas cuadradas 
PSA Persulfato de Amonio
p/v Peso/volumen 
Q-PCR Reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa 
QTL Loci de rasgos cuantitativos 
QTN Nucleótidos de rasgos cuantitativos 
v 
 
RFLP Polimorfismo en la longitud de los fragmentos de restricción
rpm Revoluciones por minuto
s Segundos
SAM Selección asistida por marcadores 
SAS Software de análisis estadístico 
SDS Lauril Sulfato de Sodio
SNP Polimorfismos de un solo nucleótido
T Timina 
TBE Buffer Tris-Borato-EDTA
TEMED Tetrametiletilenediamina 
TG5 Tiroglobulina 5 
TGF-B Factor de crecimiento transformante de la superfamilia Beta 
U Unidades
UV Luz Ultravioleta
V Voltios
μl Microlitros
 
 
vi 
 
RELACIÓN DE CUADROS 
Cuadro Página 
Cuadro 2.1. Efecto de polimorfismos de un solo nucleótido en el gen TG5 
sobre características de calidad de la carne bovina………………………….. 
 
15 
Cuadro 2.2. Efecto de polimorfismos de un solo nucleótido en el gen CAPN1 
sobre características de calidad de la carne bovina…………………………... 
 
16 
Cuadro 2.3. Efecto de polimorfismos de un solo nucleótido en el gen MSTN 
sobre características relacionadas con la calidad de la carne……………….. 
 
19 
Cuadro 6.1. Escala de clasificación del grado de rendimiento ó producción 
de carne bovina…………………………..……………………………………... 
 
28 
Cuadro 6.2. Criterios de calificación y relación entre marmoleo y 
porcentaje de grasa intramuscular…………………………..………………... 
 
28 
Cuadro 6.3. Clasificación de la circunferencia escrotal (cm) para 
sementales bovinos…………………………..…………………………………. 
 
29 
Cuadro 6.4. Clasificación según la motilidad espermática individual en 
semen de bovinos…………………………..…………………………………… 
 
29 
Cuadro 6.5. Medias ± desviaciones estándar generales de las características 
fenotípicas de conformación, producción, ultrasonografía y reproducción 
de los animales Charolais estudiados…………………………………………. 
 
 
30 
Cuadro 6.6. Secuencias de los iniciadores a utilizar para la detección de los 
alelos del marcador 316…………………………..……………………………. 
 
33 
Cuadro 6.7. Secuencias de los iniciadores a utilizar para la detección de los 
alelos del marcador 4751…………………………..…………………………... 
 
33 
Cuadro 6.8. Condiciones de PCR para el polimorfismo 316 de CAPN1……. 34 
Cuadro 6.9. Condiciones de PCR para el polimorfismo 4751 de CAPN1…... 34 
Cuadro 6.10. Programa de amplificación TD55 por PCR de los fragmentos 
de los genes TG5 y CAPN1 (316 Y 4751) …………………………..…………. 
 
35 
Cuadro 6.11. Condiciones de la reacción de digestión para el polimorfismo 
316 de CAPN1…………………………..………………………………………. 
 
35 
Cuadro 6.12. Condiciones de la reacción de digestión para el polimorfismo 
4751 de CAPN1…………………………..……………………………………... 
 
35 
vii 
 
Cuadro 6.13. Secuencias de los iniciadores a utilizar para la detección de 
los alelos de TG5…………………………..……………………………………. 
 
36 
Cuadro 6.14. Condiciones de PCR para el polimorfismo de TG5…………... 36 
Cuadro 6.15. Condiciones de la reacción de digestión para el polimorfismo 
de TG5…………………………..…………………………..…………………... 
 
36 
Cuadro 6.16. Secuencias de los iniciadores a utilizar para la detección de 
los alelos de Q204X…………………………..………………………………… 
 
37 
Cuadro 6.17. Secuencias de las sondas a utilizar para la detección de los 
alelos de Q204X…………………………..…………………………………….. 
 
37 
Cuadro 7.1. Frecuencias genotípicas y alélicas de los genes TG5, CAPN1 y 
Q204X…………………………..………………………………………………... 
 
45 
Cuadro A1. Volúmenes de soluciones y de tamaño de muestras utilizadas 
del Estuche de extracción de ADN genómico Promega Wizard ®…………... 
 
78 
Cuadro A2. Preparación de TBE 10 X…………………………..…………….. 78 
Cuadro A3. Preparación de EDTA 0.5 M pH 8.0…………………………….. 78 
Cuadro A4. Preparación de Agarosa al 1.5 %………………………………... 79 
Cuadro A5. Preparación de Acrilamida………………………………………. 79 
Cuadro A6. Preparación de PSA al 10 %……………………………………... 79 
Cuadro C1. Análisis de características asociadas a las variantes TG5, 
CAPN1 (316, 4751) y Q204X…………………………..………………………. 
 
81 
Cuadro C2. Medias de cuadrados mínimos de las características de AOC, 
GR, GD, GC, GIM, ACEA y MI asociadas a los genotipos de los genes 
TG5, CAPN1 (316,4751) y MSTN (Q204X) ………………………………….. 
 
 
82 
 
 
 
 
 
 
viii 
 
RELACIÓN DE FIGURAS 
Figuras Página
Figura 2.1. Principales países productores de carne bovina en el mundo, 
durante el 2008. (FAS/USDA, 2009) …………………………………………… 
 
3 
Figura 2.2. Principales estados productores de carne bovina en México 
(SIAP, 2007) …………………………..…………………………..……………... 
 
5 
Figura 2.3. Estructura piramidal de una raza o población bovina destinada 
a mejoramiento genético…………………………..…………………………….. 
 
7 
Figura 2.4. Ubicación genómica de los marcadores 316 y 4751 en el gen 
CAPN1…………………………..…………………………..……………………. 
 
17 
Figura 2.5. Posición de los SNPs de algunas variantes alélicas en el gen de 
MSTN causantes de la doble musculatura en diferentes razas bovinas 
cárnicas…………………………..…………………………..………………….... 
 
 
18 
Figura 2.6. Esquematización de la ubicación de un SNP en una secuencia de 
ADN…………………………..…………………………………………………... 
 
20 
Figura 2.7. Proceso de discriminación alélica (adaptado de Livak et al., 
1999) …………………………..………………………………………………….. 
 
21 
Figura 2.8. Proceso de digestión enzimática por RFLP……………………….. 22 
Figura 6.1. Posiciones de medición de las características de ultrasonografía 
en tiempo real (BIF, 2002) …………………………..………………………….. 
 
28 
Figura 6.2. Estrategia de los ACRS para la identificación de SNPs………….. 33 
Figura 7.1. Fotografía del gel de agarosa Nusieve al 4.5% con los fragmentos 
digeridos del marcador 316 con HaeIII………………………………………… 
 
40 
Figura 7.2. Representación de la imagen del gel de agarosa Nusieve al 4% de 
los fragmentos digeridos de 4751 con MspI…………………………………….. 
 
41 
Figura 7.3. Fotografía con los fragmentos amplificados de TG5……………... 42 
Figura 7.4. Imagen de los fragmentos digeridos de TG5 con la enzima de 
restricción MboI…………………………..……………………………………… 
 
42 
Figura 7.5. Curva de fluorescencia para la identificación de Q204X por 
discriminación alélica…………………………..………………………………... 
 
44 
ix 
 
Figura 7.6. Análisis de comparación de medias de cuadrados mínimos de los 
genotipos de TG5 sobre GR……………………………………………………... 
 
46 
Figura 7.7. Análisis de comparación de medias de cuadrados mínimos de los 
genotipos de Q204X sobre ACEA………………………………………………. 
 
47 
 
 
x 
 
“Análisis de genes asociados a calidad de la carne y sus efectos en características 
fenotípicas de ganado Charolais”. 
 
Resumen 
La ganadería es una pieza fundamental en el aumento productivo nacional, ya que 
entre los productos y subproductos derivados de esta actividad se encuentra uno de los 
alimentos básicos del país, la carne bovina. La calidad de la carne es un atributo importante 
perseguido por el consumidor y está representada entre otras por sus cualidades 
organolépticas como la suavidad y el marmoleo. Estas dos características son de naturaleza 
poligénica y por ende existe gran dificultad para identificar suvariabilidad genética en 
bovinos. Sin embargo, a la fecha existen genes asociados a estas características de calidad. 
En el gen tiroglobulina se ha reportado un polimorfismo de un solo nucleótido (SNP) 
denominado TG5, el cual se ha asociado al marmoleo e involucrado en el porcentaje de 
grasa intramuscular. Los marcadores 316 y 4751 del gen de CAPN1, se han relacionado con 
un efecto sobre la variación en la suavidad de la carne en diferentes poblaciones bovinas. 
Otro de los genes asociados al crecimiento y calidad de la carne es el gen de Miostatina 
(MSTN), causante de la doble musculatura en algunas razas bovinas. La raza Charolais 
posee una variante casi exclusiva de este gen (Q204X) que justifica ampliamente su 
necesidad de caracterización. El objetivo del presente trabajo fue determinar las frecuencias 
y efectos fenotípicos de variantes alélicas de genes asociados a calidad de carne en toretes 
de la raza Charolais. El SNP del marcador TG5 se detectó mediante PCR-RFLP, mientras 
que para la identificación de los polimorfismos de los marcadores 316 y 4751 (CAPN1), se 
diseñaron oligonucleótidos para crear sitios de restricción artificial y diferenciar de esta 
forma las variantes favorables y desfavorables (PCR-ACRS). La detección de la variante 
Q204X, se realizó por medio de discriminación alélica. Para el estudio de asociación 
fueron consideradas características de conformación, crecimiento, ultrasonografía y 
reproducción. Las frecuencias de los marcadores TG5 y 4751 mostraron estar en equilibrio 
genético, a excepción del marcador 316 y Q204X. Los análisis de asociación en TG5, 
mostró un efecto significativo sobre el GR, relacionado con el contenido de carne magra 
(P=0.0643). Para los marcadores del CAPN1, sólo se encontró asociación significativa para 
xi 
 
4751 sobre AOC y GIM, (P=0.0347, P=0.0920; respectivamente). La variante Q204X sólo 
mostró efecto sobre ACEA (P=0.0358). La utilización de estos marcadores podría utilizarse 
como una herramienta adicional para la selección de características de producción y 
reproducción del ganado bovino. 
Palabras clave: SNP, Charolais, TG5, CAPN1, Q204X, PCR-RFLP. 
 
xii 
 
 “Beef quality associated genetic markers analysis and their effect on some phenotypic 
traits of Charolais cattle”. 
 
Abstract 
The beef cattle systems are a fundamental piece for the national productive income 
increasing. The later related to the generation of products and by-products derived of one of 
the most important industry outcome, the beef. The beef quality is an important attribute 
for consumer’s satisfaction to diverse sensory properties such as tenderness and marbling. 
In cattle, these characteristics are polygenic nature and theirs genetic variability 
identification difficulty. A single nucleotide polymorphism (SNP) in the 5´ leader sequence 
of the Thyroglobulin gene (TG5) has been associated with marbling and intramuscular fat 
percentage. Markers 316 and 4751 CAPN1, have related with variation in beef tenderness 
of different cattle populations. The Myostatin gen (MSTN), related to double muscling has 
been associated with growth and beef quality too. The Charolais breed possesses an almost 
exclusive variant of this gene (Q204X) that justifies widely its need of characterization. The 
objective of this work was to determine the frequency and effect phenotype of allelic 
variants of genes associated with quality of meat in young bulls Charolais. The SNP of the 
marker TG5, CAPN1 were detected by means of PCR-RFLP; whereas for the identification 
of the polymorphisms of the markers 316 and 4751 (CAPN1), were designed primers by 
sites of artificial restriction, changing one of the sequences to differentiate between the 
favorable and unfavorable variants (PCR-ACRS).The detection of the variant Q204X was 
realized by discrimination allelic. For this study of association were considered 
conformation, growth, ultrasound and reproduction characteristics. The frequencies of TG5 
and 4751 markers showed to be in genetic equilibrium, except for 316 marker and Q204X. 
The association analysis of TG5, shown has a significant association on yield grade (YG) 
related to the lean beef content (P=0.0643). For the markers of the CAPN1, only one 
significantly association (P<0.05) was found for 4751 on ribeye area (AOC), and the 
intramuscular fat (GIM), (P=0.0347, P=0.0920; respectively). The variant Q204X showed 
an effect on the scrotal circumference (ACEA) (P=0.0358). These markers might be in 
xiii 
 
usefulness additional tool for the selection of production and reproduction characteristics of 
cattle. 
Keywords: SNPs, Charolais, TG5, CAPN1, Q204X, PCR-RFLP
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
1 
 
1. INTRODUCCIÓN 
 
La ganadería es una de las actividades socioeconómicas más importantes en México 
porque ocupa 110 millones de hectáreas en más del 50% del territorio nacional, y es una 
fuente importante de alimento, materias prima, divisas y empleos (Gallardo, 2004). 
Entre los sectores productivos pecuarios, se encuentra la producción de carne bovina, 
que genera entre 2.2 millones de toneladas y exporta en promedio 1.5 millones de cabezas 
de becerros en pie. Mientras, que el consumo de carne oscila cerca de los 2.5 millones de 
toneladas (FAS/USDA, 2009). 
Sin embargo, la ganadería no se ha desarrollado de manera adecuada debido a 
problemas, como la falta de financiamiento, lo cual no permite al sector contar con 
infraestructura para la aplicación de tecnologías para el mejoramiento productivo de sus 
animales. Por otro lado, las condiciones agroecológicas en donde se desarrolla el ganado 
son deficientes, y los problemas derivados de condiciones climatológicas anuales como la 
sequía, aún condicionan la disponibilidad del alimento para los animales que 
preponderantemente se encuentran en sistemas extensivos (Canizal y Rivera, 2007). 
Existen varias opciones que se han planteado para impulsar el desarrollo de la 
ganadería y así permitir el incremento del rendimiento y la eficiencia en su producción; 
entre ellas están: fomentar una alimentación adecuada en los animales, promover el 
comercio de sus subproductos, la medicina preventiva y el mejoramiento genético 
(Canizal, et al., 2007). Éste último comprende un conjunto de estrategias encaminadas a 
incrementar el desempeño animal en cuanto a sus características deseables mediante la 
selección de los mejores animales de la población y así poderlos reproducir de manera 
intensiva. 
Recientemente, el uso de la genética molecular como herramienta dentro de los 
programas de mejoramiento genético permite la identificación de variaciones específicas 
en el ADN que podrían estar asociadas a características de interés productivo y de calidad, 
esta estrategia es conocida como selección y manejo asistido por marcadores (Van der 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
2 
 
Werf y Mingón, 2000). Su aplicación depende de los objetivos de selección y se espera un 
mayor impacto en aquellas características que son difíciles y/o costosas de cuantificar. 
Entre estas se encuentran las características de calidad de la carne como la suavidad y el 
marmoleo, las cuales están controladas por varios genes (Dekkers, 2004). Entre los genes 
asociados a estas características se encuentran la Tiroglobulina (TG) y µ-calpaína (CAPN1) 
(Casas, 2006; Barendse et al., 2004); en estos genes se han identificado marcadores 
moleculares que actualmente se encuentran disponibles comercialmente y para los cuales 
se continúa validando su efecto en diferentes poblaciones de bovino (Van Eenennaam et al, 
2007). Otro de los genes que también se ha relacionado con características de calidad de la 
carne, es el gen de Miostatina (MSTN) quees causante de la doble musculatura en diversas 
razas bovinas (Bellinge et al., 2005; Casas et al., 2004) y ha mostrado favorecer la 
producción muscular en los animales portadores de la variante. 
Hasta el momento en México, no se han realizado estudios encaminados a evaluar el 
grado de asociación de los marcadores antes descritos a la calidad de carne, por lo que es 
necesario iniciar este tipo de estudios a fin de validar su aplicación en las poblaciones 
mexicanas. 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
3 
 
2. ANTECEDENTES 
 
2.1. La ganadería bovina 
 
La ganadería bovina destinada a la producción de carne es una actividad de notable 
importancia socioeconómica en el mundo, ya que es una fuente de alimento que genera 
incentivos económicos como divisas y empleos. Actualmente, los principales países 
productores de carne bovina son Estados Unidos (21% de la producción mundial), Brasil, 
China, y la India (Figura 2.1). México ocupa el séptimo lugar en esta actividad con un 
3.8% (FAS/USDA, 2009). 
 
En el contexto mundial dos componentes importantes en la comercialización de 
productos cárnicos son las importaciones y exportaciones, que son indicadores de 
autosuficiencia. En este sentido, los países con mayor producción son por ende los 
principales exportadores. En contraste, algunos países no logran cubrir las demandas de 
consumo de sus poblaciones, lo que induce a la mayor importación de productos y 
subproductos cárnicos. México por ejemplo, muestra una tendencia de crecimiento en 
importaciones de carne bovina en un 34.9% anual, ubicándolo en el contexto mundial 
como uno de los principales países importadores (FAS/USDA, 2009). 
 
Figura 2.1. Principales países productores de carne bovina en el mundo, durante el 2008 (FAS/USDA, 
2009). La distribución porcentual de los principales productores de carne bovina muestra que Estados Unidos 
y Brasil participan con la mayor producción a nivel mundial con respecto a México (7º lugar) y al resto del 
mundo. 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
4 
 
2.2. La ganadería bovina productora de carne en México 
 
En México, la ganadería bovina para carne es una de las principales actividades 
productivas diseminadas en el área rural; ésta comprende el 53.7% de los 200 millones de 
hectáreas del territorio nacional (Osuna, 2002). 
 
Los principales estados productores de carne bovina son Veracruz, con un promedio 
de 440 mil toneladas al año, es decir 14.2% de la producción nacional; Jalisco, con 11.3% 
(0.35 millones de toneladas al año); y Chiapas, con 0.19 millones de toneladas ocupando el 
tercer lugar a nivel nacional con 6.3%; estos estados en participación conjunta con Baja 
California, Sinaloa y Sonora, representan el 45.4% de la productividad nacional (Figura 
2.2). 
La ganadería bovina productora de carne, se desarrolla en diferentes zonas 
agroecológicas que determinan sus principales productos y su comercialización. 
Básicamente, los sistemas de producción intensiva o extensivamente de las principales 
razas bovinas cárnicas, se dirigen hacia el engorde de ganado, y por otro lado a la venta de 
animales jóvenes en pié, cuyo destino final en gran proporción es la exportación 
(FAS/USDA, 2001; Canizal y Rivera, 2007). 
La exportación de animales en pié, es una actividad que incrementa el rubro 
económico de la ganadería bovina y que oscila en 1.5 millones de cabezas al año. Desde 
los 70´s, la exportación ha sido una de las principales actividades de la región norte del 
país, ya que el ganado producido era utilizado para exportarlo a los EUA y Canadá. Sin 
embargo, con el tiempo, la exportación se ha reducido de un 60% en los 90´s, hasta un 
25% en la actualidad (FAS/USDA, 2009). Por otra parte, el ganado de engorde es 
destinado al sacrificio para su venta y comercialización de carne en canal y de 
subproductos a la industria cárnica para contribuir en la balanza comercial del país 
(DGEAPEAS, 2009). 
Por otro lado, las importaciones de la ganadería bovina nacional se han movilizado 
por la introducción de material genético del extranjero como la compra de ganado en pie, 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
5 
 
semen, entre otros, que contribuyen a los procesos de mejora en la productividad y calidad 
del ganado para engorda (Gallardo y Villamar, 2004). 
 
 
Figura 2.2. Principales estados productores de carne bovina en México (SIAP, 2007). La mayor 
proporción del territorio nacional dedicada a la producción de carne es por parte de los estados de Veracruz y 
Jalisco; en menor proporción los estados de Chiapas, Baja California, Sinaloa, Sonora y el resto del país. 
 
 
2.3. La problemática de la ganadería bovina en México 
 
Existen diferentes factores que han influido de manera considerable en el desarrollo 
de la ganadería bovina en el país y que se han convertido en desafíos a lograr, como la 
mejora en la producción de las empresas pecuarias públicas y privadas para incrementar el 
comercio internacional mediante la elaboración de productos pecuarios de calidad (Lastra, 
1997). 
Los principales problemas que evitan el progreso de la actividad ganadera bovina es 
la falta de financiamiento al campo con el fin de invertir en infraestructura y tecnologías 
reproductivas para la mejora genética del ganado, la disminución de la rentabilidad de las 
empresas, la baja demanda en el mercado, la sanidad animal, entre otras, que disminuyen el 
volumen de producción de la ganadería nacional y por ende decrece el desplazamiento del 
mercado y otras actividades de inversión (Osuna, 2002). 
 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
6 
 
Además, las diversas condiciones climatológicas y geográficas en el país, y la 
incertidumbre en la disponibilidad de precipitaciones pluviales y agua en almacenamiento 
afectan a la ganadería limitando la vegetación y el forraje, fuentes de alimento principal del 
ganado (Canizal y Rivera et al., 2007), así como otras áreas dependientes de esta actividad 
como la agricultura (Osuna, 2002). 
 
Por otra parte, existe una latente necesidad por implementar estrategias de 
mejoramiento de la eficiencia y productividad de los hatos ganaderos, destacando la 
habilidad de los mejores ejemplares bovinos para mantener la producción bajo las 
condiciones predominantes en las diferentes regiones agroecológicas del país. 
Reiteradamente se ha sugerido que, en función de lo anterior, es necesario implementar 
programas y estrategias de mejoramiento que brinden oportunidades para el desarrollo 
ganadero, en concordancia con la cadena de comercialización, demanda de productos y 
competencia internacional (Lastra, 1997). 
 
 
2.4. Mejoramiento genético 
 
Uno de los objetivos de los criadores de ganado bovino, es fomentar el desempeño en 
sus animales en cuanto a producción, rendimiento y eficiencia para obtener productos 
alimenticios en cantidad y de alta calidad (Warwick y Legates, 1980), para lo cual es 
necesario el establecimiento de programas de mejoramiento genético. 
 
El mejoramiento genético se puede realizar en tres formas: por selección entre razas, 
selección inter-razas y cruzamientos. Sin embargo, para determinar la estrategia de 
mejoramiento a utilizar, se debe tener en cuenta que característica del animal se requiere 
mantener en la población (Simm, 1998). 
 
Para que se pueda controlar la forma de realizar el mejoramiento genético y 
difundirlo entre las razas, es necesario conocer la estructura genética de una raza, la cual se 
puede ilustrar de manera piramidal (Figura 2.3). La parte superior de la pirámide 
Análisis de genes asociados a calidad de la carney su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
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corresponde al nivel núcleo o élite, integrado por animales de raza pura poseedores de las 
mejores características fenotípicas y patrón racial, el siguiente escalón es el sector 
multiplicador que corresponde a los que adquieren sementales o semen bovino proveniente 
del sector núcleo. Finalmente, el sector comercial adquiere animales machos, o sementales 
del grupo multiplicador (Ochoa, 1997). Con la Inseminación artificial (IA), se ha podido 
remover el sector multiplicador de la pirámide, ya que esta tecnología ha permitido que en 
el sistema comercial se obtenga mayor acceso de animales desde el nivel núcleo (Simm, 
1998). 
 
Actualmente, se han establecido consensos con la participación de criadores de 
ganado de registro e instituciones gubernamentales en pro del mejoramiento genético. En 
ellas se apoya con programas de mejora productiva que se basan en evaluaciones genéticas 
para generar diferencias esperadas en la progenie (DEP) que sean empleadas como 
herramienta en la selección (Mendoza, 1997; Martínez, 1999; Lastra et al., 2001b). 
 
 
Figura 2.3. Estructura piramidal de una raza o población bovina destinada a mejoramiento genético. 
La pirámide esquematiza los tres estratos en los que se divide una población ó raza encaminada al 
mejoramiento genético. La diseminación genética inicia en la parte superior con elite Núcleo, enseguida el 
nivel multiplicador, y finalmente el nivel comercial. 
 
 
 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
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2.5. El mejoramiento genético en el ganado bovino para carne 
 
La piedra angular del mejoramiento genético animal es la selección, la cual le 
permite mantener solo a los animales que posean la mejor combinación de genes, y con 
esto aumentar las frecuencias de los alelos deseados a sus descendientes (Warwick y 
Legates, 1980). Bajo los supuestos del modelo infinitesimal, la efectividad de la selección 
depende además de la intensidad de la selección, la heredabilidad de las características a 
mejorar y de la magnitud de la varianza genética poblacional, lo que permitirá elegir a los 
mejores animales para que funcionen como progenitores. Conforme a lo anterior, el 
cambio que se espera depende de la fracción heredable de la superioridad de esos padres 
sobre el promedio de la población a la que pertenecen. No obstante, la magnitud de la 
heredabilidad de un carácter condiciona el mejoramiento y su efectividad (Warwick y 
Legates, 1980, Dekkers y Hospital, 2002). 
 
La selección en el ganado bovino para carne se puede auxiliar de diferentes 
estrategias: 
Selección por pedigrí. El pedigrí de un animal es un registro de los animales que 
están emparentados con él y se utiliza cuando se carece de información sobre el 
mérito real del animal (ganancia en peso a partir de la alimentación, eficiencia en la 
alimentación, etc). Esta selección solamente toma en cuenta el criterio de 
ascendencia y conformación fenotípica de los animales con respecto a sus 
progenitores y que muchas veces no está correlacionada con la habilidad o 
desempeño productivo real de los mismos. (Warwick y Legates, 1980). 
Selección por prueba de progenie. Con esta prueba se puede evaluar el genotipo de 
un animal con base en el comportamiento de sus descendientes. De la misma manera 
que el pedigrí, la prueba de progenie también se basa en la heredabilidad; y cuando 
ésta es baja, se requiere de más individuos para que la prueba sea más precisa, y su 
mayor limitación es el tiempo gastado para obtener la información. Para que una 
prueba de progenie sea efectiva, debe obtenerse la mayor población y tener un 
procedimiento para asignar con precisión la información de la prueba (Warwick y 
Legates, 1980). 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
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Selección por prueba de comportamiento. Estas pruebas se basan en mediciones 
precisas de comportamiento de los animales seleccionados. El comportamiento de un 
animal es el resultado de la herencia individual y del efecto del ambiente desde el 
momento de la fecundación hasta que se realiza las mediciones. En los programas de 
las pruebas de comportamiento se incluyen una proporción de la población tan 
grande como sea posible para poder seleccionar un grupo de animales y así 
identificar a los mejores animales para la prueba (Warwick y Legates, 1980). 
Evaluaciones genéticas. Las evaluaciones genéticas son estimaciones ó cálculos 
donde los datos reproductivos, morfológicos, genealogías, influencias ambientales, 
así como la variabilidad genética; se plasman en modelos estadísticos para estimar el 
valor genético de los animales y así poder seleccionar a los mejores que tengan los 
genes que se espera que se transmitan a su descendencia (Díaz, 1994). 
 
El valor genético en una población comúnmente estimado como Valor Genético 
Esperado ó Diferencia esperada en la Progenie (DEP), es una herramienta producto de las 
evaluaciones genéticas, que permite estimar genéticamente la superioridad e inferioridad 
productiva que un animal transmite en promedio a su descendencia. Para obtener este valor 
se integra la información de pedigrí y de los sistemas de control y registro de la 
producción (Mendoza, 1997, Dekkers y Hospital, 2002). 
 
Las DEPs se pueden calcular mediante métodos estadísticos basados en los modelos 
mixtos como el BLUP (mejor predicción lineal insesgado). Este método, permite remover 
los efectos ambientales del valor genético y obtener una estimación más exacta. No 
obstante, para obtener el valor de las DEPs, se necesita tener registros productivos de los 
animales individualmente para inferir y comparar el desempeño productivo futuro de su 
descendencia (Simm, 1998; AMCGSBR, 2007). 
 
 
 
 
 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
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2.6. El mejoramiento genético asistido por marcadores genéticos 
 
La implementación de metodologías moleculares ha permitido establecer un vínculo 
entre la variación genética y el fenotipo de los bovinos productores de carne. Esta 
variabilidad genética puede ser debida a cambios ocurridos en la secuencia del ADN del 
animal que pueden ser generadores de polimorfismos en regiones específicas del genoma 
entre individuos (polimorfismos de un solo nucleótido); (Goddard, 2009). 
Las características cuantitativas son aquellas que son influenciadas por varios genes, 
llamadas en consecuencia características poligénicas y QTLs (loci de rasgos cuantitativos), 
localizados en regiones cromosomales se ha logrado entender la estructura génica que 
afecta la variabilidad de características cuantitativas complejas como el crecimiento u otras 
características de importancia económica (Dekkers y Hospital, 2002; Van Eenennaam, 
2006; Casas, 2006; Sellner et al., 2007; Guimarães et al., 2007; Allan y Smith, 2008). 
En todas las características de producción, la variación fenotípica resulta del efecto 
de la variación genética y su interacción con el ambiente. Sin embargo, la arquitectura 
genética de estas características no es transparente y es muy difícil conocer el número y 
localización de genes que condicionan la variabilidad genética observable para cada 
característica. A pesar de ello, el conocimiento en la ubicación y el efecto de algunos 
QTLs, incrementa el entendimiento de la arquitectura genética de las características 
poligénicas (Dekkers y Hospital, 2002; Guimarães et al., 2007; Allan y Smith, 2008); más 
aún, la disponibilidad de marcadores de mayor disponibilidad en el genoma (SNPs) y de 
mayor especificidad al corroborar su asociación como mutaciones causales (QTNs: 
nucleótidos de rasgos cuantitativos), ha fomentado la generación de estrategiasde 
mejoramiento genético que los incluyan de manera puntual. 
 Uno de los enfoques propuestos inicialmente para integrar el uso de los marcadores 
moleculares, comprende la implementación de la información molecular en los programas 
de evaluación genética y estimación de valores genéticos para fomentar la exactitud de 
estas predicciones (Fernando, 2003; Dekkers, 2004) bajo los supuestos básicos del modelo 
infinitesimal y del desequilibrio de ligamiento de los marcadores incluidos en las 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
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ecuaciones; este enfoque fue llamado Selección asistida por Marcadores (SAM). Sin 
embargo; inicialmente la poca disponibilidad de QTLs de demostrada asociación con las 
características de interés y la naturaleza poligénica de las características evaluadas, en 
conjunto con la heterogeneidad de las poblaciones animales condicionaron su limitación 
para ser implementados efectivamente (Dekkers, 2004). 
Recientemente, la disponibilidad de microarreglos de SNPs que permiten la 
implementación de un gran número de marcadores en la generación de los llamados 
valores genómicos (Goddard, 2009) ha permitido la visualización de un futuro más 
prometedor para la SAM. 
Por otro lado, el conocido Manejo asistido por Marcadores (MAM) funciona para 
determinar el potencial genético de los animales individualmente, lo que significa que 
todos los animales deben ser genotipificados, con la finalidad de identificar la 
predisposición del grupo de animales evaluados y proveerles un manejo favorable que 
asegure la expresión de su potencial (Allan y Smith, 2008). 
Actualmente, son conocidos numerosos marcadores genéticos que significativamente 
han demostrado su efecto favorable sobre diferentes características y en diferentes grupos 
raciales y genéticos de ganado bovino. Algunos de ellos son, los marcadores en el gen de la 
Calpaína (Page et al., 2004; Casas et al., 2005; Van Eenennaam et al., 2007a), los del gen 
de la Tiroglobulina (Barendse et al., 2004; Wood et al., 2006), IGF-I (Davis and Simmen, 
1997; Ge et al., 2001) entre otros. 
Entre los llamados marcadores “validados”, están los marcadores 316 y 4751 del gen 
de calpaína 1, y los del gen de la Tiroglobulina que se encuentran disponibles 
comercialmente y que se continúan corroborando su efecto sobre la suavidad y el 
marmoleo, respectivamente (Van Eenennaam et al., 2007a). 
 
 
 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
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2.7. Aplicación de los marcadores en la ganadería de México 
 
Se han estimado las frecuencias genotípicas y alélicas para algunos de los 
marcadores validados como Calpaína (316 y 4751) y el de la Tiroglobulina, en diferentes 
grupos de animales de México. Sin embargo, las implicaciones de su prevalencia han sido 
discutidas parcialmente (Parra-Bracamonte et al., 2007; Sifuentes et al., 2007; Valerio et 
al., 2007; Bonilla, 2008; Parra-Bracamonte et al., 2009; De la Rosa-Reyna et al., en 
prensa), y puesto que no existe evidencia extensiva sobre su efecto significativo en las 
diferentes poblaciones ganaderas nacionales manejadas en diferentes contextos 
productivos, no se conoce cuál sería la magnitud del cambio genético promovido por la 
segregación de las variantes favorables para ciertas características de interés. 
Actualmente, el principal criterio de la selección en México, está basado en 
características de crecimiento; que con el conocimiento de la información genómica en 
mutaciones en genes de interés económico, es fundamental para entender por una parte, las 
interacciones genéticas que fundamentan la “arquitectura genética” de los animales 
(Dekkers y Hospital, 2002) y por otra, para coadyuvar el manejo de la selección hacia un 
criterio más amplio que involucre aspectos de calidad y eficiencia de producción de la 
carne, que eventualmente el mercado comercial demandará. 
 
2.8. Marcadores moleculares 
 
Los marcadores moleculares son etiquetas a lo largo de los cromosomas que pueden 
ser utilizados para identificar una región ó locus que se encuentra asociado a una 
característica de interés (Casas, 2002). 
Los marcadores pueden ser utilizados para diagnosticar características que son 
afectadas por un solo gen como las de apariencia, los defectos y/o desórdenes genéticos. 
Sin embargo, también pueden identificar características cuantitativas fáciles de medir 
como peso al nacimiento, peso al destete, entre otros; características difíciles de registrar 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
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como la calidad de la carne, características no registradas como la resistencia a 
enfermedades (Dekkers, 2004). 
 
2.9. Tipos de marcadores 
 
Los marcadores moleculares pueden dividirse en tres tipos principales: 
Los marcadores de tipo I ó marcadores directos. Estos marcadores son genes que 
codifican para proteínas asociadas a rasgos productivos ó asociados a funciones 
fisiológicas que puedan causar una variación fenotípica debido a un polimorfismo en 
su secuencia, como por ejemplo el gen de la Miostatina (O´Brien et al., 1999). 
Los marcadores de tipo II. También llamados indirectos porque ofrecen 
información indirecta del efecto del gen. Este tipo de marcadores son utilizados en 
diversidad genética de razas, evaluaciones de pedigrí, mapeo de genes, así como 
búsqueda de genes de importancia productiva, entre otras más aplicaciones como 
forenses y de población. Entre los ejemplos clasificados de este tipo de marcadores 
se encuentran: los microsatélites (O´Brien et al., 1999; Van der Werf y Kinghorn, 
2000). 
Los marcadores de tipo III ó SNPs. Los SNPs ó polimorfismos de un solo 
nucleótido son cambios ó mutaciones que ocurren en un solo nucleótido tanto en 
regiones codificantes, y no codificantes (O´Brien et al., 1999; Dekkers y Hospital, 
2002). En el genoma bovino, las proporciones de SNPs encontradas entre la regiones 
intergénicas, intronicas y exónicas son de 63.74, 34.9 y 1.35%, respectivamente 
(Science, 2009). Este tipo de marcadores pueden utilizarse en la identificación de 
vías metabólicas y/o en la expresión de características asociadas a la producción. 
 
2.10. Marcadores asociados a la calidad de la carne 
 
El concepto de calidad de un producto alimenticio difiere entre países y abarca todos 
los aspectos sanitarios, sensoriales, nutricionales, de inocuidad, entre otros criterios según 
la preferencia del consumidor (Hocquette y Gigli, 2005). 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
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Existen diversos factores y parámetros como el área del ojo de la chuleta, el espesor 
de la grasa dorsal, el marmoleo, la suavidad y la jugosidad que influyen sobre la calidad en 
la carne y están directamente asociados a su comercialización. Sin embargo, estas 
características son difíciles de medir, por lo que se pueden utilizar técnicas de ultrasonido 
para su medición y evitar el sacrificio del animal (Brannen, 2008). 
Se han identificado SNPs en genes de poblaciones bovinas que tienen un efecto sobre 
rasgos de calidad en la carne (Cuadros 2.1, 2.2 y 2.3), como el gen de la Tiroglobulina, 
relacionado con el marmoleo y el gen de Calpaína 1, con la suavidad. El gen de Miostatina, 
causante de la doble musculatura en diversas razas bovinas también, se ha relacionado con 
parámetros de calidad como la suavidad, el incremento del ojo de la chuleta y porcentaje 
de grasa intramuscular (Grobet et al. 1997, 1998; Kambadur et al. 1997; Casas et al., 2004; 
Bellinge et al., 2005). 
 
2.11. Tiroglobulina (TG) 
 
La Tiroglobulina (TG) es una glicoproteína hormonal producto de la síntesis de las 
células foliculares de la tiroides. La TG es almacenadadentro del tejido de la glándula 
tiroidea y es secretada para activar las formas T3 (Triyodotironina) y T4 (tiroxina) 
involucradas en la regulación del metabolismo de lípidos y la deposición de grasa 
(Engelking, 2000; Qian-Fu et al., 2008). 
 
El gen de la TG se localiza en el brazo largo del cromosoma 14 del bovino (14q). 
Uno de los polimorfismos reportados dentro del gen se localiza en la región 5´ no 
traducible en la posición TG-537, el cual está involucrado en la regulación del gen y se le 
ha relacionado con el grado de marmoleo en la carne (Barendse et al., 2001, 2004). 
El marmoleo tiene un efecto de sabor y de lubricación durante la masticación 
obteniéndose una sensación de jugosidad al gusto del consumidor (Thompson, 2004). 
Actualmente, varias compañías ofrecen marcadores relacionados a la calidad (Van 
Eenennaam, et al., 2004), entre los cuales se encuentra la prueba GeneSTAR Quality 
Grade marker panel, que incluye al marcador TG5, y un SNP anónimo, esta prueba evalúa 
el marmoleo. Si un animal carece del alelo favorable se califica como estrella 0, si tiene 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
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una copia obtendrá 1 estrella, y con 2 copias del alelo favorable se clasifica con 2 estrellas 
(Paschal, S/A; Hansen, 2004). 
Se han reportado estudios de validación realizados para corroborar el efecto de este 
marcador sobre el marmoleo; sin embargo, no ha habido resultados significativos sobre 
esta característica (Van Eenennaam et al., 2007a); (Cuadro 2.1). Lo que resulta que en 
estos estudios de validación depende de que característica en especifico se esté evaluando 
en un determinado tamaño de la población, las fases de ligamiento que ocurran entre la 
característica y el marcador, las interacciones genotipo-ambiente y los efectos epistáticos 
que pudieran estar ocurriendo (Van Eenennaam et al., 2007a). 
 
 
Cuadro 2.1. Efecto de polimorfismos de un solo nucleótido en el gen TG5 sobre características de calidad 
de la carne bovina. 
Genotipo Característica Raza o grupo genético Referencia 2/2 2/3 3/3 
- + ++ Marmoleo Angus Barendse et al., 2004 
- + ++ Marmoleo Shorthorn Barendse et al., 2004 
- + ++ Marmoleo Cruzas Bosindicus y Bos taurus Barendse et al., 2004 
- + ++ Marmoleo Cruzas Wagyu y poblaciones Britanicas/Europeas 
Wood et al., 2006 
- + ++ Marmoleo Cruzas Bos taurus ( Charolais x Angus) 
Van Eenennaam et al., 2007a 
 
- - + Marmoleo Cruzas Bos indicus (Brahman) Van Eenennaam et al., 2007a 
- ++ +++ Marmoleo Wagyu Van Eenennaam et al., 2007a 
+ = Efecto del marcador sobre marmoleo. 2= Alelo normal. 3= Alelo mutado favorable al marmoleo de la carne. 
 
 
2.12. Calpaína 1 (CAPN1) 
 
 Se han identificado molecularmente factores biológicos que influyen en la suavidad 
de la carne como el sistema de las calpaínas (CAPN1), estas son enzimas proteolíticas que 
degradan proteínas del músculo (actina y miosina) en la maduración postmortem, 
contribuyendo al ablandamiento de la carne (Koohmaraie, 1988). Las isoformas de la 
calpaína CAPN1 (µ-CAPN) y CAPN2 (m-CAPN) son proteasas calcio-dependientes 
(Koohmaraie et al., 1995; Oddy et al., 2001). Estas enzimas están involucradas en la 
degradación de las proteínas miofibrilares asociado a un efecto de suavidad (Page et al., 
2002). 
 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
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La CAPN1 y la CAPN2, están compuestas por dos subunidades con pesos 
moleculares de 28 y 80 kDa. Aunque ambas calpaínas tienen pequeñas subunidades 
idénticas, son genéticamente diferentes entre las subunidades grandes. A pesar de sus 
diferencias, una característica importante de ambas calpaínas es su habilidad de auto lisis 
en presencia de calcio (Hocquette y Gigli, 2005). 
 
El gen de la CAPN1 se localiza en el cromosoma 29 (BTA 29) y dentro del gen se 
han descrito diferentes SNPs que, entre los cuales están el marcador 316 y 4751, ambos 
marcadores están fuertemente asociados a la suavidad de la carne (Cuadro 2.2). El 
marcador 316 está ubicado en el exón 9 en la posición 5709, y corresponde a una 
transversión G/C que produce un cambio de Glicina por Alanina. La presencia de Alanina 
en la estructura de CAPN1 está asociada con mayor suavidad (Herrmann, 2006, Van 
Eenennaam et al., 2007a). 
 
 
Cuadro 2.2. Efecto de polimorfismos de un solo nucleótido en el gen CAPN1 sobre características de 
calidad de la carne bovina. 
Genotipo/Marcador 
Característica* Raza o grupo genético Referencia CAPN 1 (316) 
G/G G/C C/C 
- + ++ Suavidad Simmental Page et al., 2004 
- + ++ Suavidad Angus, Hereford y MARCIII (Ciclo VII) Page et al., 2004 
- - N/P Suavidad Brahman Casas et al., 2005 
 
- 
 
+ 
 
++ 
 
Suavidad 
Brangus, Beefmaster, Bonsmara y 
Romosinuano, Hereford y Angus x Angus 
(MARCIII); (Ciclo VIII) 
 
White et al., 2005 
- + ++ Suavidad Charolais x Angus Van Eenennaam et al., 2007a 
- + ++ Suavidad Brangus, Red Angus, Brahman, Hereford Van Eenennaam et al., 2007a 
CAPN 1 (4751) 
C/C C/T T/T 
++ + - Suavidad Angus, Hereford y MARCIII (Ciclo 7) White et al., 2005 
++ + - 
Brangus, Beefmaster, Bonsmara y 
Romosinuano, Hereford y Angus x Angus 
(MARCIII); (Ciclo 8) 
 
 
White et al., 2005 
N/P + - Suavidad Brahman White et al., 2005 
++ + - Suavidad Brangus y Angus rojo Van Eenennaam et al., 2007a 
++ + - Suavidad Charolais x Angus Van Eenennaam et al., 2007a 
+= Efecto sobre la suavidad de la carne. NP= Genotipo ausente. G= Guanina, C= Citosina, T= Timina. 
*Suavidad cuantificada por medio de la Fuerza de Corte de Warner Bratzler (FCWB). 
 
 
Por otro lado, el SNP 4751, localizado entre el intrón 17 y el exón 18 de la µ-
calpaína se ubica en la posición 6545, y se debe a una transición de C/T (White et al., 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
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2005). Este SNP también se ha relacionado con la suavidad de la carne en poblaciones 
bovinas (Casas et al., 2005; Van Eenennaam et al., 2007a) (Figura 2.4). 
 
 
 
 
 
 
_ 
 
 
Figura 2.4. Ubicación genómica de los marcadores 316 y 4751 en el gen CAPN1. El gen de CAPN1 se 
encuentra en el cromosoma 29 y tiene una longitud de 30 kb, la cual contiene 22 exones. El marcador 316 se 
localiza en el exón 9, mientras que el marcador 4751 se ubica en el intrón 17. Ambos marcadores se han 
relacionado con el incremento de la suavidad en la carne bovina. 
 
2.13. Miostatina (MSTN) 
 
Otro de los genes relacionado con la calidad de la carne, es el que codifica para 
Miostatina (MSTN) ó factor 8 de diferenciación del crecimiento (GDF-8), la cual es una 
proteína que circula en la sangre y es producida en células del músculo que actúa 
inhibiendo el desarrollo de las células musculares (regulador negativo) del crecimiento de 
la masa muscular (McPherron-Lee, 1997). Este gen es el responsable de la doble 
musculatura en diversas especies entre ellas el bovino. Entre las razas bovinas que se han 
reportado con el gen que predispone a la doble musculatura se encuentran: Piedmontes, 
Belga Azul, Limousin, Charolais, Maine Anjou, Asturiana de los valles, entre otras 
(Switonski et al., 2002; Esmailizadeh et al., 2008). 
 
El gen de GDF-8 se encuentra en el cromosoma 2 del bovino y es un factor de 
crecimiento transformante de la superfamilia Beta (TGF-B); (Bellinge et al., 2004). 
Se han reportado varias mutaciones en regiones codificantes y no codificantes del gen de 
MSTN que son las causantes de la hipertrofia muscular (hm) en algunas razas bovinas. Las 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
18 
 
mutaciones reportadas incluyen desde codones de terminación prematura, mutaciones en 
marcos de lectura y mutaciones puntuales en residuos de aminoácidos altamenteconservados (Grobet et al. 1997, 1998; Kambadur et al. 1997; McPherron y Lee 1997; 
Cappucio et al. 1998; Marchitelli et al. 2003); y que en conjunto estas mutaciones causan 
el fenotipo de doble musculatura (Figura 2.5). 
 
 
Figura 2.5. Posición de los SNPs de algunas variantes alélicas en el gen de MSTN causantes de la doble 
musculatura en diferentes razas bovinas cárnicas. El gen muestra tres regiones exónicas con diferentes 
mutaciones (color verde: silenciosas; color azul: pérdida del sentido pero no disruptiva; color rojo: 
disruptiva), encontradas en diferentes razas bovinas como Limousin (F94L), Charolais (Q204X), Piedmontes 
(C313Y). 
 
De las nueve mutaciones reportadas en las regiones codificantes del gen de MSTN, 3 
mutaciones se ubican en los exones 1 y 2; mientras que las 6 mutaciones restantes son 
localizadas en los exones 2 y 3 (Dunner, et al., 2003). 
En la raza Piedmontes, en la cual se ha estudiado de manera amplia, se ha reportado 
un SNP en la posición 938 debido a una substitución de una Guanina (G) por una Adenina 
(A), que causa un cambio ó sustitución de un aminoácido de cisteína (C) por una tirosina 
(Y) en la región aminoacidica 313 (Grobet et al., 1997). En animales heterocigotos se ha 
reportado que manifiestan un incremento en peso al nacimiento, al destete y al año, así 
como mayor suavidad en la carne (Casas et al.1999); (Cuadro 2.3). 
Otro SNP reportado en razas Limousin es el localizado en la región 433 debido a una 
sustitución de una Citosina (C) por una Adenina, la cual causa la sustitución aminoácidica 
(región 94) de una Leucina por una Fenilalanina. La mutación F94L se ha relacionado con 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
19 
 
aumento de músculo y menor deposición de grasa (Esmailizadeh et al., 2008); (Cuadro 
2.3). 
Una mutación en el gen de la Miostatina que se ha relacionado con características 
fenotípicas de doble musculatura en ganado Charolais, es la Q204X, esta, es debida a una 
transición C/T en la posición 610 del exón II del gen; la cual causa la formación de un 
codón de terminación prematura en la posición aminoacídica 204 (Grobet et al., 1997). 
Esta variante alélica se ha reportado que en animales portadores del alelo, se ha 
relacionado con el aumento muscular, canales de carne más magra, disminución de tejido 
conectivo y mayor suavidad en la carne (Bellinge et al., 2005; Casas et al., 2004; Sifuentes 
et al., 2007 y 2009); (Cuadro 2.3). 
 
 
 
Cuadro 2.3. Efecto de polimorfismos de un solo nucleótido en el gen MSTN sobre características 
relacionadas con la calidad de la carne.
Genotipo Característica Raza o grupo genético Referencia
-/- C313Y/- C313Y/C313Y 
‐  ++ + Incremento en peso al 
nacimiento, destete y al 
año. 
Piedmontes Casas et al., 1999 
‐  ++ + Mayor suavidad en la 
carne. 
Piedmontes Casas et al., 1999 
  
-/- F94L/- F94L/F94L 
‐  + ++ Incremento en ganancia 
de peso 
Limousin Esmailizadeh et al., 
2008 
  
-/-  Q204X/- Q204X/Q204X 
-  + ++ Aumento muscular Charolais Phocas, 2009 
-  - + Peso al nacimiento y al 
destete 
Charolais Phocas, 2009 
  
+= Mayor efecto sobre la característica. C313Y, F94L, Q204X= variantes alélicas del gen de miostatina 
(MSTN).  
 
 
 
 
 
 
 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
20 
 
2.14. Detección de polimorfismos de un solo nucleótido 
 
Los SNPs, son una clase de marcadores moleculares que se caracterizan por cambios 
que se presentan en un nucleótido que cambian la secuencia de ADN mediante eventos de 
substitución, inserción y/ó deleción (Figura 2.6). Estos SNPs se encuentran en regiones 
codificantes y no codificantes en el genoma (DeYoung y Honeycutt, 2005). 
 
 
Figura 2.6. Esquematización de la ubicación de un SNP en una secuencia de ADN. Los SNPs son 
cambios en una sola base (A, T, C ó G) de una secuencia original de ADN transformándola en una secuencia 
mutada. Estos cambios pueden o no cambiar la secuencia de aminoácidos que producen. 
 
Existen varias técnicas moleculares utilizadas en la identificación de SNPs, entre las 
cuales se puede mencionar las siguientes: 
 
2.14. 1. Discriminación alélica 
 
Es un proceso basado en un ensayo fluorogénico de nucleasa 5´, el cual permite 
identificar el SNP utilizando dos sondas marcadas con fluoróforos diferentes; por ejemplo 
una sonda marcada con el fluoroforo VIC que identifica al alelo 1 ó el alelo sin la 
mutación. La otra sonda marcada con FAM, identifica al alelo 2 ó el alelo mutado. Ambas 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
21 
 
señales de las sondas (VIC y FAM) indican la presencia de los dos alelos, es decir los 
genotipos heterocigotos para la característica (Livak et al., 1999); (Figura 2.7). Aunque es 
una técnica relativamente simple, rápida y reproducible, no obstante, es necesario contar 
con un equipo de PCR en tiempo real (Sifuentes et al., 2006). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.7. Proceso de discriminación alélica (adaptado de Livak et al., 1999). Este proceso permite 
identificar SNPs mediante la utilización de sondas alelo-específicas (FAM y VIC) marcadas con fluoróforos 
diferentes (reportero y quencher ó inhibidor). La actividad exonucleasa 5´ de la Taq-ADN polimerasa 
degrada las sondas que hibridan con la secuencia complementaria liberando al fluoróforo correspondiente 
(reportero) emitiendo una luz fluorescente. 
 
2.14. 2. La técnica de PCR-RFLP 
 
Los Polimorfismos de longitud de fragmentos de restricción asociada a la reacción en 
cadena de la polimerasa (PCR-RFLP), permite generar fragmentos de ADN de una región 
específica, la cual es reconocida por enzimas de restricción que se unen y digieren el ADN, 
cortándolo en los sitios donde se encuentra la secuencia específica de nucleótidos 
reconocidos por las endonucleasas. Las enzimas de restricción utilizadas reconocen 4 
(principalmente) ó 6 pb de longitud (Botsein et al, 1980); (Figura 2.8). 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
22 
 
La PCR-RFLP es una herramienta versátil, rápida y de bajo costo en la detección de 
SNPs de genes asociados a características de producción, así como para evaluar variación 
genética entre y dentro de poblaciones (DeYoung y Honeycutt, 2005; Sifuentes et al., 
2006). 
Sin embargo, esta técnica tiene una limitante que en ciertas ocasiones no existen 
sitios de reconocimiento para las enzimas de restricción, lo que impide la detección del 
SNP, por lo que es necesario utilizar otros métodos como la creación de sitios de 
restricción durante la amplificación (ACRS), para detectar el polimorfismo (Eiken et al., 
1991; Nafa et al., 1996). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.8. Proceso de digestión enzimática por RFLP. La digestión de un fragmento amplificado de 
una secuencia de ADN, se realiza con una enzima de restricción que reconoce la secuencia específica 
(CCATG▼G), cortándola en diferentes fragmentos. Al existir un cambio nucleotídico en la secuencia 
(CCATGT), la enzima no reconoce el sitio y no corta el fragmento de ADN. 
_
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
23 
 
3. JUSTIFICACIÓN 
 
La ganadería productora de carne tiene una gran importancia para el país y se 
desarrolla en más del 50% del territorio nacional. En México existen cerca de un millón de 
unidades de producción, que generan el 26% del valor económico pecuario (alrededor de 
600 millones de dólares) además, de sostener más de 250 mil empleos remunerados (CNG, 
2007). Sin embargo, a pesar de su importancia, esta ganadería productora de carne aún 
exhibeciertas limitantes que restringen su autosuficiencia. Los grandes volúmenes de 
importación de productos y subproductos cárnicos, aunado a la dependencia de material 
genético, apoyan la necesidad de generar estrategias de mejora que involucren criterios 
genéticos. 
El mejoramiento genético, como alternativa para obtener animales con mayor 
rendimiento de producción, ha sido propuesto como una medida que contribuya a 
incrementar la productividad y la eficiencia en los hatos ganaderos nacionales. 
Actualmente, la genética molecular ha probado ser auxiliar en el mejoramiento 
genético, mediante la implementación de técnicas moleculares de diagnóstico que permitan 
la identificación temprana de individuos portadores de las variantes alélicas favorables 
para características de importancia económica y productiva. 
A la fecha los marcadores TG5, 316, 4751 (CAPN1) y Q204X, han sido evaluados 
en diferentes poblaciones de bovinos, los resultados de su asociación a características de 
calidad de la carne los hacen candidatos ideales para su evaluación en hatos de México, y 
determinar su aplicabilidad en las estrategias de mejoramiento en las razas explotadas en 
el país. 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
24 
 
4. OBJETIVO GENERAL 
 
Determinar la frecuencia y efecto fenotípico de variantes alélicas de genes asociados 
a calidad de carne en bovinos de la raza Charolais. 
 
4.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
 
1) Implementar la técnica PCR-RFLP como alternativa para la identificación de 
variantes SNPs de marcadores asociados a calidad de la carne. 
2) Estimar las frecuencias genotípicas y alélicas de TG5 del gen de Tiroglobulina. 
3) Estimar las frecuencias genotípicas y alélicas de los marcadores 316 y 4751 del gen 
de Calpaína 1 (CAPN1). 
4) Estimar las frecuencias genotípicas y alélicas de la variante Q204X en animales de 
raza Charolais. 
5) Estimar el efecto de los genotipos de TG5, 316, 4751 y Q204X, sobre algunas 
características fenotípicas en animales de la raza Charolais. 
 
5. HIPÓTESIS 
 
Las variantes alélicas de los genes asociados a calidad de carne se encuentran en 
equilibrio genético y tienen un efecto significativo sobre algunas características fenotípicas 
en ganado Charolais. 
 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
25 
 
6. MATERIALES Y MÉTODOS 
El presente estudio se dividió metodológicamente en tres etapas: 1) Origen del 
material biológico, y pruebas de comportamiento, 2) Optimización y genotipificación de 
las poblaciones con cuatro marcadores moleculares asociados a características de calidad y, 
3) Análisis de asociación. 
6.1 Origen del material biológico y pruebas de comportamiento 
Se realizaron dos muestreos, en los Centros de prueba de comportamiento 
productivo “El Perú” y “El Patrocipes”, localizados en Hermosillo, Sonora, en donde se 
recolectaron las muestras de sangre de 80 toretes de raza Charolais candidatos a 
sementales, de un año de edad en promedio. 
Los animales fueron sometidos a pruebas de comportamiento en dos períodos 
(verano de 2008 e invierno de 2009). Los animales se sometieron al mismo sistema de 
alimentación, con dietas isoprotéicas e isocalóricas, en confinamiento, e incluyeron un 
período de adaptación de siete días. En estas pruebas se midieron cuatro tipos de 
características fenotípicas: a) Conformación, b) Crecimiento, c) Ultrasonografía en tiempo 
real y, d) Reproducción. 
 
a) Características fenotípicas de conformación 
Las características de conformación evaluadas corresponden a: 
1) Talla (cm). Tamaño de la masa ósea del animal (BIF, 2002). 
2) Altura a la cruz (ACR, cm). Se midieron desde el piso hasta el área de la cruz. 
3) Altura de la cadera (AC, cm). Estimado desde el piso hasta el área de la cadera. 
4) Perímetro torácico (PT, cm). Es evaluado por detrás de la región dorsal ó lomo 
del animal (Martínez et al., 1998). 
 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
26 
 
b) Características de crecimiento 
1) Peso al nacimiento (PN, kg). Indicador de evaluación en los animales que infiere 
sobre el desarrollo en el periodo prenatal (Martínez et al., 1998). Este parámetro es 
afectado por factores ambientales como el año y época de nacimiento, edad de la 
vaca, sexo del becerro, manejo, y diferencias entre las razas. 
2) Peso al destete ajustado a los 205 días (PADES, kg). El peso al destete es un 
valor que se asocia a alta producción de leche, mayor tamaño corporal en edad 
adulta, mayor tasa de crecimiento en la progenie. Al igual que peso al nacimiento, 
este parámetro está influenciado por factores como el año, época de nacimiento, 
edad de la vaca, número de parto, edad al destete y la raza, entre otros (Silva, 
2009). 
3) Ganancia total de peso (GAN, kg). Es la ganancia de peso adquirido en un tiempo 
determinado. 
4) Ganancia diaria de peso (GDP, kg). En la producción de carne, las características 
que influyen en la rentabilidad son la eficiencia reproductiva y la capacidad de 
crecimiento de los terneros (Silva, 2009). El crecimiento en un animal está dado 
por el incremento del peso del animal en diferentes fases de su vida. Por lo que el 
crecimiento predestete es uno de los caracteres más importantes en la selección de 
bovinos para carne. Los factores que influyen sobre el peso al destete y la ganancia 
media diaria son: el sexo, el semental, la época y el año de nacimiento (Segura, 
2003). 
 
c) Mediciones de ultrasonografía en tiempo real 
La evaluación de características que determinan la calidad de la canal y que sólo 
pueden ser evaluadas después del sacrificio del animal se pueden alternativamente 
cuantificar por medio de ultrasonografía. Esta técnica consiste en la transmisión de ondas 
sonoras a través de los tejidos por medio de un transductor hacia un centro de compilación 
de los datos (computadora), mediante la cual se analiza la información y produce una 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
27 
 
imagen de la composición del tejido en medición, que fue observado a través de una 
pantalla (López y Rubio, 1997). 
Para la medición de estas características fue empleado un equipo Aloka SSD-500 V, 
con un transductor de 17 cm Aloka 5040, y el software Centralized Ultrasound Processing 
Lab (TM) Tower Cup box para la interpretación de las imágenes. 
Las propiedades evaluadas por ultrasonido en este estudio fueron las siguientes: 
1) Área del ojo de la chuleta (Área del músculo Longissimus dorsi, AOC, pulg2) 
El área del músculo longissimus dorsi se realizó en un corte en el espacio entre la 
12ª y 13ª costilla con la sonda en posición perpendicular a la espina dorsal (BIF, 
2002); (Figura 6.1). 
2) Grado de rendimiento (GR). Este parámetro expresa el grado de rendimiento ó 
producción de carne magra en la canal y utiliza una escala de números de 1 a 5 
(BIF, 2002, FAS/USDA, 2001); (Cuadro 6.1). El grado de rendimiento de la 
canal es determinado por la cantidad de carne producida de la combinación de 
cortes de la canal, (principalmente de pierna, lomo, costillar y de la paleta). Entre 
los factores que determinan el GR están: el espesor de grasa sobre el área del ojo 
de la chuleta, porcentaje de la grasa del riñón, pélvica y corazón; y el peso de la 
canal (FAS/USDA, 2001). 
3) Grasa dorsal (GD, mm). La grasa dorsal se mide desde la 12ª-13ª costilla, 
tomando como referencia un punto a las tres cuartas partes de la media final del 
músculo longissimus dorsi y perpendicular a la superficie de la canal (BIF, 
2002); (Figura 6.1). 
4) Grasa a la cadera (GC, mm.). La grasa a la cadera se evalúa de entre las 
costillas 12ª-13ª como se muestra en el número 3 dela Figura 6.1. Este valor 
puede ser utilizado para estimar la grasa externa en animales con carne más 
magra (BIF, 2002); 
5) Porcentaje de grasa intramuscular (GIM, %). Este parámetro se refiere a la 
cantidad de grasa intramuscular infiltrada, que se encuentra entre el veteado ó 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
28 
 
marmoleo de la carne (Delfa et al., S/A). En el Cuadro 6.2, se muestra la 
relación entre el grado de marmoleo y los porcentajes de grasa intramuscular 
(BIF, 2002); (Figura 6.1). 
 
Cuadro 6.1. Escala de clasificación del grado de Rendimiento ó producción de carne bovina. 
Grado de Rendimiento Grado de cortes de carne ajustados (% CTBRC) 
1 >52.3 
2 50.0 a 52.3 
3 47.7 a 50.0 
4 45.4 a 47.7 
5 < 45.4 
 CTBRC = Closely trimmed, boneless retail cuts (por sus siglas en ingles). 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6.1. Posiciones de medición de las características de ultrasonografía en tiempo real (BIF, 2002). 
La figura representa el bovino con las diferentes posiciones en las que se realiza la medición de 
características de ultrasonografía. En las posiciones longitudinales 1 y 3 se miden las características de GIM 
y GC, respectivamente. Las características de AOC y GD se miden de manera transversal (posición 2), 
tomando como referencia la posición 1. 
 
Cuadro 6.2. Criterios de calificación y relación entre marmoleo y porcentaje de grasa 
intramuscular. 
Grado de Marmoleo Porcentaje de grasa Intramuscular (%) 
Ligeramente abundante 10.13 
Moderado 7.25 
Modesto 6.72 
Poco 5.04 
Ligero 3.83 
Trazas (huellas) 2.76 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
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d) Características de reproducción 
1) Circunferencia escrotal ajustada (ACEA, cm). La circunferencia escrotal es un 
indicador de fertilidad de los machos (90%) y la alta heredabilidad de este carácter 
permite que haya una buena respuesta selectiva (Arias et al., 2004). Este parámetro 
se estimó mediante palpaciones del escroto y su contenido, para después estimarlo 
según a una clasificación de buena, regular y mala. La clasificación se basa en el 
tamaño global esperado, tomando en cuenta la edad del toro (Sorensen, 1982), 
(Cuadro 6.3). 
 
 Cuadro 6.3. Clasificación de la circunferencia escrotal (cm) para sementales bovinos. 
 Edad (meses) 
Clasificación 12 a 14 15 a 20 21 a 30 Más de 30 Calificación 
Buena >35 >37 >39 >40 40 
Regular 30-35 31-37 32-39 33-40 24 
Mala <30 <31 <32 <33 10 
 
2) Motilidad espermática individual (MI, %). Este parámetro se expresa como 
el porcentaje de células móviles progresivamente hacia una dirección y es 
indicador de la capacidad reproductiva (Cuadro 6.4), es evaluado en fresco por 
medio de un microscopio (Sorensen, 1982). 
 
Cuadro 6.4. Clasificación según la motilidad espermática individual en semen de bovinos. 
Clasificación Motilidad individual Calificación 
Muy buena Lineal rápido 20 
Buena Lineal moderadamente rápido 12 
Regular Lineal lento a errático 10 
Pobre Muy lento, a menudo errático 3 
 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
30 
 
 En el Cuadro 6.5 se muestran las medias generales y las desviaciones estándar 
(DE) de cada una de las características evaluadas de conformación (Talla, ACR, AC, PT), 
producción (PN, PADES, GAN, GDP), ultrasonografía (AOC, GR, GD, GC, GIM) y 
reproducción (ACEA, MI) de los animales de raza Charolais estudiados. 
 
Cuadro 6.5. Medias ± desviaciones estándar (DE) generales de las características fenotípicas de 
conformación, producción, ultrasonografía y reproducción de los animales Charolais estudiados. 
Características Media ± DE 
De conformación: 
Talla (cm) 
ACR (cm) 
AC (cm) 
PT (cm) 
 
4.79 ± 1.08 
115.51 ± 5.07 
125.92 ± 4.64 
177.36 ± 8.12 
 De producción: 
PN (kg) 
PADES (kg) 
GAN (kg) 
GDP (kg) 
 
37.9 ± 5.93 
232.19 ± 32.46 
141 ± 46.25 
1.3 ± 0.31 
 De ultrasonografía: 
AOC (pulg2) 
GR (%) 
GD (mm) 
GC (mm) 
GIM (%) 
 
10.65 ± 1.94 
2.4 ± 0.15 
0.34 ± 0.06 
0.21 ± 0.04 
2.61 ± 0.64 
Reproductivas: 
 
ACEA (cm) 
MI (%) 
 
 
30.92 ± 3.86 
70.88 ± 11.48 
ACR= Altura a la cruz, AC= altura a la cadera, PT= perímetro torácico, PN= peso al nacimiento, PADES= 
peso al destete, GAN= ganancia total, GDP= ganancia diaria de peso, AOC= área del ojo de la chuleta, GR= 
grado de rendimiento, GD= grasa dorsal, GC= grasa a la cadera, GIM= grasa intramuscular, ACEA= 
circunferencia escrotal, MI= motilidad espermática individual. 
 
 
 
 
 
 
 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
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6.2. Genotipificación de los cuatro marcadores asociados a características de calidad 
6.2.1 Aislamiento del ADN 
 
La extracción del ADN genómico se realizó siguiendo el protocolo estandarizado de 
un estuche comercial de purificación Wizard® Genomic DNA Purification Kit (Promega, 
Inc.); (Apéndice A y cuadro A1). En un tubo eppendorf de 1.5 ml se colocaron 300 µl de 
sangre completa, añadiendo 900 µl de solución de lisis I (155Nm de Cloruro de amonio 
(NH4Cl); 0.5 mM de EDTA, pH 7.4; 10 mM; bicarbonato de sodio, NaHCO3). Los 
hematíes se lisaron mediante movimientos suaves de inversión, incubando las mezclas 
durante 15 min en hielo y posteriormente se centrifugaron a 2000 rpm por 5 min. El 
sobrenadante se desechó y se agregó 900 µl de solución de lisis I, se incubó por 5 min en 
hielo y centrifugar a 2000 rpm por 5 min. Este paso se repitió hasta obtener una pastilla 
blanca formada por los leucocitos. A continuación, se agregaron 300 µl de solución de lisis 
nuclear, mezclando por inversión hasta disolver la pastilla, agitando por vórtex por 20 s. 
Posterior a esto, se añadió un volumen de 100 µl de la solución de precipitación de 
proteínas y se agitó al vortex por 20 s. Después, se transfirió el sobrenadante a un tubo 
eppendorf limpio con un volumen de 300 µl de Isopropanol, se mezcló y centrifugó 
descartando el sobrenadante para adicionar un volumen de 300 µl de etanol al 70% y se 
centrifugó a 13,000 a 16,000 x g por 20 s. El sobrenadante de etanol fue eliminado por 
aspiración y se dejo secar la pastilla en el sevag por 25 min. Finalmente, el ADN se 
rehidrató con un volumen de 50 µl de agua mili Q estéril. Las muestras fueron 
almacenadas en criocajas a 4°C para utilizarlas como banco de ADN genómico. 
Posterior a la extracción, se efectuó la cuantificación del ADN genómico para 
determinar su calidad. La cuantificación se efectuó a partir de 5µl del ADN de cada una de 
las muestras y mezclando con 5 µl del buffer de carga que contiene el fluoroforo sybr gold 
1X (SYBR® Gold Nucleic Acid Gel Stain, Eugene, OR, USA;). Enseguida se transfirió 
todo el volumen de la mezcla a los carriles de un gel de agarosa al 1.5% p/v para su 
corrimiento y visualización. Se utilizó un marcador de peso molecular (λ ADN, de 50 
ng/µl), como referencia para la cuantificación de las muestras por medio del equipo de 
fotodocumentador de luz UV (Electrophoresis Documentation and Analysis System 120 
Análisis de genes asociados a calidad de la carne y su efecto en características fenotípicas de ganado Charolais. 
 
 
32 
 
Kodak Digital Science), utilizando el programa Gel-Imagen de Kodak Digital Science 
3.02. Los valores de concentración se capturaron en una base de datos y fueron ajustados a 
50 ng/µl. 
 
6.2.2. Análisis de los marcadores 316 y 4751 de CAPN1 
 
Para la determinación de las frecuencias de los marcadores 316 y 4751 de CAPN1 se 
diseñaron dos ensayos del tipo PCR-ACRS. El ACRS es un método que permite mutar la 
secuencia de uno de los oligonucleótidos para crear los sitios de restricción que permitan 
junto con los cambios del sitio polimórfico identificar las variantes

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