22.02.2005

PERSPEKTIVNÍ GENETICKÉ MARKERY V CHOVU PRASAT

Pod pojmem genetický marker je možné si představit detekovatelnou variabilitu DNA o známém umístění na chromosomu, která sama ovlivňuje fenotypový projev určitého znaku a nebo je ve vztahu s variabilitou DNA, která jej ovlivňuje.

Genetické markery mají celou řadu vlastností, předurčujících je k využití ve šlechtění hospodářských zvířat: jsou zjistitelné v každém věku zvířete včetně embryí či spermatu (to je výhodou u znaků, které se projevují až v pozdějším věku, nebo jsou zjistitelné až po poražení); dají se stanovit i u pohlaví u kterého se daný znak nevyskytuje (např. ukazatele velikosti vrhu u kanců). Výhodné je jejich využití u znaků vyznačujících se nízkými koeficienty dědivosti, které jsou obtížně ovlivnitelné pomocí klasických šlechtitelských metod. Mezi takovéto znaky patří například ukazatele reprodukce, které se velkou měrou podílejí na celkové ekonomické efektivnosti chovu.

Pro využití genetických markerů v praxi již bylo navrženo několik postupů. Jako první se nabízí možnost využít informaci o nich k předselekci na požadovaný genotyp (např. pro resistenci k určitému onemocnění resistence ke stresu) a následně provádět selekci na základě užitkovosti jedince a jeho příbuzných (tedy na základě odhadnuté plemenné hodnoty). Druhou možností je provést postup obráceně. Nejprve selektovat na základě informace o plemenné hodnotě a následně dle informace o genetických markerech. Dle genetických markerů, je také možné vybírat rodiče a provádět plemenitbu tak, aby se jejich potomci vyznačovali konkrétními vlastnostmi. Tyto postupy lze zahrnout do souhrnného pojmu ?selekce za podpory markerů? (marker assisted selection - MAS).
Každým dnem se zvyšuje počet genetických markerů, které jsou potenciálně využitelné pro šlechtění hospodářských zvířat. V různých studiích je uváděno, že geny mající vliv na výšku hřbetní tuku jsou umístěny na chromosomech 1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 13, 15 a X (celkem má prase 19 párových chromosomů); a pro obsah intramuskulárního tuku na chromosomech 2, 4, 6, 7. Na chromozomu 4 jsou známé QTL (lokusy kvantitativních znaků-úseky DNA v nichž leží geny ovlivňující kvantitativní znak např. velikost vrhu) pro růst, délku tenkého střeva či ukládání tělního tuku. Na chromosomu 13 pak QTL pro kvalitu jatečného těla apod. Z tohoto velkého množství genetických markerů, které se nabízejí k využití, je nutné vybrat ty, které ovlivňují u zvolené populace šlechtěné znaky co nejvíce. Praktické využití je ztěžováno také tím, že vliv genetických markerů může být odlišný například u různých plemen.
Jako příklad úspěšného využití genetického markeru lze uvést gen ryanodinového receptoru (RYR1, CRC, HAL). V roce 1991 byla nalezena na 6. chromosomu mutace související se syndromem maligní hypertermie u prasat. Následovalo vytvoření rutinních laboratorních metod k určení genotypu v tomto genu a následně byl tento gen masově využit k selekci prasat odolných vůči stresu. Gen RYR1 má vztah také k vyššímu obsahu libové svaloviny u recesivních homozygotů nebo k reprodukci. Dalším známým genetickým markerem pro kvalitu masa po porážce je  gen RN neboli gen kyselého masa, který způsobuje tzv. hampshirský faktor projevující se ?kyselým masem? u plemene hampshire, což má za následek snížení výtěžnosti při výrobě šunky. Pro zpracovatele je zajímavým ukazatelem ovlivňujícím poptávku spotřebitelů po mase množství tuku uloženého ve svalovině (intramuskulární tuk IMT). Chovatele zase zajímá jakou mají prasnice výšku hřbetního tuku, protože tento znak je v vztahu k plodnosti prasnic. Zpracovatelé by proto rádi jatečná prasata s vyšším obsahem IMT a chovatelé prasnice s větší výškou hřbetního tuku. Tyto dvě vlastnosti jsou však v záporném vztahu a právě využití genetických markerů nabízí možnost vyhovět oběma stranám (např. pomocí záměrného připařování). Mezi geny ovlivňující ukládání tuku ve svalovině patří gen srdečního proteinu vážícího mastné kyseliny (HFABP) a gen pro leptinový receptor (LEPR) ležící na 6. chromosomu. První z jmenovaných genů ovlivňuje ukládání intramuskulárního tuku v těle (u plemene Berkshire se vyznačují vyšším hřbetním tukem heterozygotní jedinci), ale nemá vliv na hřbetní tuk. Druhý gen (LEPR) ovlivňuje množství intramuskulárního tuku (vliv byl zjištěn např. u plemene Hampshire) i výšku hřbetního tuku (plemene Landrase). Gen leptinu (LEP)  neboli ?gen obesity? má průkazný vliv na poměr masa a tuku v jatečně opracovaném těle. Insulinu podobný růstový faktor (IGF2) ovlivňuje ukládání tuku, ale má vliv také na procento libové svaloviny či na zbarvení masa.
Jako velmi perspektivní se jeví, vzhledem k vysokým nákladům na léčbu, využití genetických markerů k výběru jedinců odolných vůči nemocem. Jako příklad lze uvést resistenci k bakterii Escherichia coli F18, která je jedním z původců, způsobujících průjmová onemocnění u selat po narození. K projevení infekce je nezbytné, aby se bakterie mohly v sliznici tenkého střeva uchytit prostřednictvím specifických receptorů. Na chromozomu 6 byl identifikován gen fukosyltransferázy (FUT1). Různé varianty tohoto genu ovlivňují  schopnost vazby E. coli na slizniční buňky a tím také vnímavost selat k onemocnění. Mezi další geny, které mají vztah k resistenci selat na průjmová onemocnění patří geny K88 AB a K88 AC, které mají vztah k resistenci na kolibacilózy. Jsou stanovovány také QTL pro vnímavost k virovým onemocněním, např. QTL pro vnímavost k Aujezskyho chorobě byla v letošním roce nalezena pomocí genetického srovnání plemene Large White a Meishan.
Genetické markery představují, v současné době, spíše doplněk klasických šlechtitelských metod založených na výběru jedinců dle odhadnuté plemenné hodnoty. Možnosti jejich využití se však stále zvyšují především díky lepším znalostem o jejich funkci a zjednodušování a zlevňování rutinního stanovení u většího počtu jedinců. Genetické markery tak do budoucna nabízejí velký prostor pro zlepšování ekonomických aspektů chovu prasat prostřednictvím zvýšení užitkovosti nebo produkcí jatečných prasat vyznačujících se vlastnostmi, které požaduje trh. Stanovováním a využitím genetických markerů se dlouhodobě zabývá také MZLU v Brně ve spolupráci s firmou Genoservis a.s. Olomouc.

Petr Humpolíček, MZLU v Brně, Ústav genetiky