O Intergen é um software de avaliação genética de bovinos lançado em 2008 e expandido em 2016 pela EMBRAPA foi atualizado com a introdução de módulos para processamento de dados genômicos e inclusão de um número ilimitado de animais na avaliação genética.
O INTERGEN originalmente foi desenvolvido em linguagem Fortran 90/95 com capacidade de implementar modelos hierárquicos de Bayes e estimar seus parâmetros por meio de métodos Monte Carlo via cadeias de Markov (MCMC) e dos melhores preditores lineares não viesados (BLUP).
Esses modelos contemplam uma diversidade de situações abordadas em estudos de genética quantitativa, utilizando dados de desempenho de animais domésticos, incluindo: incerteza de paternidade, estrutura populacional com múltiplas composições raciais, interação genótipo-ambiente, heterogeneidade de variância residual e robustez a dados extremos.
Na versão 3 do software foi incluída sub-rotina para predição dos valores genéticos via BLUP, algoritmo é flexível o suficiente para ajustar modelos uni e multi-características, considerando homoscedasticidade de variância residual.
- sub-rotina para permitir a especificação de matrizes de (co)variância definidas pelo usuário, permitindo a implementação da seleção genômica;
- sub-rotina para ponderação do resíduo, permitindo que sejam aplicados diferentes pesos para as características; sub-rotina para permitir ao usuário a inclusão de uma informação a priori sobre o valor esperado (μP) e a variância (VP) dos efeitos fixos definidos no modelo, efeito normal prior; sub-rotina para o cálculo da inversa da variância de segregação mendeliana dos animais presentes no arquivo de pedigree, possibilitando que o usuário não tenha mais necessidade de informar esse valor no arquivo de pedigree;
- cálculo do fenótipo predito (ỹ=ÿ-ê), fenótipo ajustado (ỹ=y-Xb) e resíduo (ê) em análises BLUP.
Apesar de permitir modelagem complexa, possui uma interface bastante simples, sistema desktop sendo acionado através de uma janela do Command Prompt do DOS no Windows ou terminal Linux/Mac OS e é controlado por um arquivo de parâmetros (“parameterfile”), o qual contém as informações sobre os arquivos de dados, de pedigree e outros arquivos definidos pelo usuário, sobre os efeitos no modelo e sobre o tipo de análise a ser implementada. O ativo tem como aplicação a predição de valores genéticos em programas de melhoramento genético em bovinos de corte.
Os novos módulos – IntergenIOD e IntergenACC – introduzem três novas funcionalidades, fundamentais para os programas de melhoramento genético na atualidade: a possibilidade de inserção de informação genômica, a capacidade de estimar o mérito genético para um número ilimitado de animais e a estimativa aproximada da acurácia desse mérito genético.
Vinícius Junqueira, pesquisador que realizou seus estudos de mestrado e doutorado no Laboratório de Bioinformática e Estatística Genômica (Labegen), conta que os programas de avaliação genética já utilizam informações genômicas para estimar o mérito dos animais, o que tem proporcionado avanços na taxa de ganho genético das populações avaliadas, mas também desafios computacionais no processamento dessas informações.
“Os módulos IntergenIOD e IntergenACC foram projetados especificamente para superar esses desafios computacionais. O IntergenIOD foca na estimação do mérito genético dos animais com uso mínimo de memória RAM, enquanto o IntergenACC proporciona uma estimativa aproximada da acurácia do mérito genético estimado pelo IntergenIOD”, afirma Junqueira.
Segundo Henry Carvalho, analista do Labegen, a atualização otimiza o trabalho de avaliação genética, a partir da possibilidade de processamento de diversas análises de dados ao mesmo tempo. “O IntergenIOD ocupa muito menos memória. O mesmo ocorre com o IntergenACC, que também ocupa pouca memória e chega aos resultados de acurácia aproximada em poucos minutos, podendo inclusive rodar em paralelo com o IntergenIOD, pois não depende dos resultados do IntergenIOD para calcular as acurácias aproximadas”, relata.
O objetivo é trazer mais precisão, rapidez e eficiência ao processo de resolução das equações de valor genético dos animais e melhorar a acurácia dos valores genéticos calculados, que é a diferença esperada na progênie (DEP). Essas informações processadas são cruciais para o avanço do melhoramento de características de interesse através das gerações.
“Estamos migrando todos os nossos sistemas de avaliação para essa nova versão do Intergen, de forma a fornecer informações cada vez mais acuradas, usando todos os dados que temos disponíveis, auxiliando o produtor na tomada de decisão. Apesar da mudança no processo, estamos realizando essa transição com muita confiança de que os programas de melhoramento genético irão continuar rodando com a mesma qualidade de sempre”, destaca o chefe-geral da Embrapa Pecuária Sul, Fernando Cardoso.
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