211service.com
Genchips för kor
Steakfans kan snart skörda frukterna av genomikrevolutionen. Ett nytt projekt kommer att hjälpa forskare att skapa nötkreatursraser genetiskt utvalda för att producera rikliga förråd av perfekt marmorerade biffar.
Forskare vid flera amerikanska och kanadensiska forskningsinstitut samarbetar med Belysa , baserat i San Diego, CA, för att utveckla ett nötkreatursgenchip, liknande de som används för att studera genetiken för mänskliga sjukdomar. DNA-chipsen, som förväntas finnas på marknaden i början av nästa år, kommer dramatiskt att påskynda sökandet efter de genetiska varianter som ligger till grund för önskade egenskaper, såsom nivån av marmorering i en köttbit eller effektiviteten av mjölkkoproduktionen.
Detta öppnar en helt ny skala för genidentifiering hos nötkreatur, säger Jerry Taylor , professor i djurgenomik vid University of Missouri-Columbia och en av forskarna i projektet. Vi kommer att kunna hantera genetiken för alla dessa egenskaper – reproduktionsförmåga, mjölkproduktion, mjölksammansättning och köttkvalitet – på sätt som vi aldrig tidigare föreställt oss.
Sekvensen för kogenomet släpptes förra året, men forskare har gjort små framsteg när det gäller att identifiera gener som är associerade med önskvärda nötkreatursegenskaper, av samma skäl som har bromsat mänskliga studier av komplexa genetiska sjukdomar: stora mängder genetiska data behövs för att begränsa genvarianterna kopplade till en viss egenskap.
Nu planerar forskare att slå samman data från reviderade utkast av nötkreatursgenomet och andra studier för att skapa detta genetiska verktyg - ett litet glaschip belagt med tusentals korta DNA-sekvenser som kan upptäcka platser i genomet som ofta skiljer sig mellan individer. Forskare vid det amerikanska jordbruksdepartementet, University of Missouri-Columbia och University of Alberta väljer nu de specifika sekvenserna som ska inkluderas på chipet.
Chipsen kommer att göra det möjligt för forskare att snabbt och billigt samla genetiska data om ett stort antal nötkreatur. Forskare kan ta ett DNA-prov från ett djur och använda chippet för att samtidigt upptäcka tusentals genetiska variationer, vilket ger en detaljerad profil av det djurets genom. Tusentals individuella profiler analyseras sedan tillsammans med data om varje djurs fenotyp (dess observerbara, fysiska egenskaper) för att bestämma variationerna förknippade med en viss egenskap, såsom tillväxthastighet.
Uppfödare av mjölkkor är särskilt entusiastiska över genchipen. För närvarande kan de inte säga om en tjur producerar avkomma av hög kvalitet – vilket betyder kor som gör mycket mjölk – förrän tjurens honkalvar växer upp. Om forskare kan hitta ett genetiskt mönster som snabbt och billigt identifierar önskvärda tjurar, skulle avelsprocessen vara mycket effektivare. Vi tittar på att ändra kostnaderna från tiotusentals till under tusen dollar, säger Curt Van Tassell , en genetiker vid U.S. Department of Agriculture i Beltsville, MD, och en samarbetspartner i chipprojektet. Van Tassell och teamet planerar att påbörja en sådan analys så snart de är färdiga med att designa chippet. Vi hoppas att ha genetiska förutsägelsemaskiner inom ett år efter att vi har samlat in data, med en modell med högre upplösning om två år, säger han.
Chipet kan också belysa hur avel har format nötkreatursgenomet. Missouri-Columbias Taylor planerar att karakterisera den genetiska variationen i olika nötkreatursraser och skapa en nötkreaturskarta som är mycket lik den mänskliga HapMap som släpptes förra året, som kartlade den genetiska mångfalden hos människor från hela världen (se A New Map for Health ) . Forskarna planerar också att titta på besläktade arter, såsom bison, vattenbuffel och den nu utdöda uroxen , en förfader till modern boskap.
Tidiga resultat av nötkreatursgenetiska tester tyder på att avel för särskilda egenskaper, såsom hög mjölkproduktion, inte har valt för två eller tre specifika varianter associerade med den egenskapen. Snarare har år av avel producerat selektionstryck över genomet i ett komplext mönster. Små skillnader i många gener leder till stora skillnader i underliggande fenotyp, säger Taylor. Det är mycket mer subtilt än du kanske tror.