22.12.2010

GENOMICKÁ SELEKCE – PRAKTICKÉ VYSVĚTLENÍ

ZÁSADNÍ PRŮLOM
Zásadní průlom přinesený touto technologií je testování 54.000 DNA znaků současně za relativně nízkých nákladů. Tyto samotné nukleotidové polymorfní (SNP) znaky, které reprezentují samotné základní změny (A, T, C nebo G) v rámci DNA řetězce, mohou stanovit genotyp mnohem efektivněji než laboratorním stanovením mikrosatelitních znaků, který byl používán v minulosti.

Dalším možným průlomem vytvářený genomickou selekcí je nedávné zjištění, že jednou tak velký počet více či méně rozložených genetických markrů (nejméně 30.000) jsou dostupné pro každé zvíře. To je potencionální základní odhad plemenné hodnoty zvířete v asociaci mezi tímto genotypovým markrem a mlékem, somat. buňkami, dlouhověkostí, plodností dcer a dalšími klíčovými znaky.

Tyto vazby jsou odhadovány použitím dat z původu zvířete, na konkrétním potomku testovaného býka zastoupeného v rodokmenu zvířete. Stěžejní zvířata v tomto procesu byly zastoupeny v DNA úložišti, které bylo formováno před patnácti lety v dobách kdy plemenářské organizace začaly uchovávat semeno z každého mladého býčka pro účely dalších výzkumů.

JEDNODUCHÉ VYSVĚTLENÍ
I když genomická selekce zní tajemně, je v současnosti poměrně jednoduchá. Vše co jsme v minulosti věděli o genetickém potenciálu mladých zvířat, byl průměr rodičů, který byl pouze průměr předpokládané schopnosti přenášet vlastnosti z rodičů a neměli jsme žádnou možnost stanovit zda mladý býček má lepší nebo horší geny než průměr rodičů. V současnosti nemáme na výběr než čekat dva roky dokud nemůžeme měřit vlastní výkon u jalovičky, nebo čekáme pět let dokud můžeme měřit výkony potomků v případě býčků. Nyní, protože vztahy mezi SNP znaky a důležitou funkcí genů, které pozorujeme u zvířecích předků se vyvíjejí po několik generací. Díky tomu můžeme konečně vidět přes křišťálovou kouli a vědět, jak se budou v budoucnu projevovat tyto mladá zvířata.

Nedávný výzkum ukázal, že u mladých holštýnských býčků a jaloviček umíme nakombinovat zvířata s průměrem rodičů, k získání informace o schopnosti přenášet genomické vlastnosti se spolehlivostí 60-70 procent. To je rozhodně lepší než spolehlivost z původu rodičů, která je 30 až 40 procent. Ekvivalentem u mladých jaloviček pro genomickou schopnost přenášet vlastnosti jsou záznamy z měření několika laktací dcer. U prvotelek mohou informace být spojeny se záznamem o laktaci a tím získáme mnohem přesnější odhad jeho genetické hodnoty. Ekvivalentem u mladých býčků schopnosti přenášet genomické vlastnosti je zjištěná užitkovost okolo 12-ti dcer. Jakmile jednou tento býk dokončí testovaní tradiční cestou a bude mít v kontrole užitkovosti 80-100 dcer, genomické informace budou mít pak už nižší vypovídající hodnotu.

CO MŮŽE OČEKÁVAT PRAXE ?
Co na to říkají chovatelé? Z pohledu býčků, téměř každý mladý býk a potencionální matky býků jsou testovány v severoamerických plemenářských firmách. Toto bude mít mnohem větší přínos pro testování v budoucnosti, jak víme z předešlých postupů inseminačních stanic, každý mladý býček obdržel dobrý genetický základ od svých rodičů.

V průběhu času, plem. firmy začnou nabízet semeno býků, nebo skupin býků, kteří byli genomicky testováni, ale nebudou mít ještě dcery. Toto testování býků bude mít tendenci nahradit prověřené býky, kteří budou průměrní genomicky testovanými býky s dobrými výsledky. Ti budou hrát prim při inseminacích.

V dlouhodobém horizontu u inseminačních stanic a chovatelů je vidět pokles testování tradiční cestou, protože výsledek je v podstatě stejný – vidíme, kteří býci mají nejlepší genetický základ od svých rodičů. Z pohledu jalovic, DNA testování na potencionální matku býků se již stává pravidlem a testování telat nebo jalovic s dobrým potenciálem pro případným prodej dopadne podobně. V případě embryotransferu půjde o to, jestli jej využijeme k produkci telete býčka pro inseminační stanici nebo telete jalovičky pro prodej, export, nebo výplach embryí.

ZAČLENĚNÍ DO PRAXE
Jak by se dalo jednou očekávat, tento vývoj by vedl k explozi v mléčném genomickém výzkumu. Mnoho nových a užitečných nástrojů, některé z nich si neumíme ještě představit, bude rozvíjeno v další dekádě založených na geonomu a souvisejících technologií. Hlavním tématem bude vyvinout nízko nákladový systém, který povede k zájmu široké genotypizaci zvířat na farmách. Takový produkt by mohl být rovněž použit při hledání nepříbuzné rodiny, najít elitní býky a krávy, kteří mohou geneticky přispět šlechtění.

Dr. Kent Weigel, specialista na genetiku, profesor na univerzitě Wisconsin-Madison