211service.com
Genchips voor koeien
Steakfans kunnen binnenkort de vruchten plukken van de genomics-revolutie. Een nieuw project zal wetenschappers helpen bij het creëren van runderrassen die genetisch zijn geselecteerd om een overvloedige voorraad perfect gemarmerde steaks te produceren.
Wetenschappers van verschillende Amerikaanse en Canadese onderzoeksinstituten werken samen met: Verlichten , gevestigd in San Diego, CA, om een genchip voor runderen te ontwikkelen, vergelijkbaar met die welke worden gebruikt om de genetica van menselijke ziekten te bestuderen. De DNA-chips, die naar verwachting begin volgend jaar op de markt komen, zullen de zoektocht naar de genetische varianten die ten grondslag liggen aan gewenste eigenschappen, zoals de mate van marmering in een stuk vlees of de efficiëntie van de melkproductie van een melkkoe, drastisch versnellen.
Dit opent een geheel nieuwe schaal van genidentificatie bij runderen, zegt Jerry Taylor , hoogleraar dierlijke genomica aan de Universiteit van Missouri-Columbia en een van de onderzoekers van het project. We zullen de genetica van al deze eigenschappen – reproductief vermogen, melkproductie, melksamenstelling en kwaliteit van vlees – kunnen aanpakken op manieren die we ons nooit eerder hadden voorgesteld.
De sequentie van het koeiengenoom werd vorig jaar vrijgegeven, maar wetenschappers hebben weinig vooruitgang geboekt bij het identificeren van genen die verband houden met wenselijke runderkenmerken, om dezelfde redenen die menselijke studies van complexe genetische ziekten hebben vertraagd: er zijn enorme hoeveelheden genetische gegevens nodig om de de genvarianten die aan een bepaalde eigenschap zijn gekoppeld.
Nu zijn wetenschappers van plan om gegevens van herziene ontwerpen van het rundergenoom en andere studies te bundelen om dit genetische hulpmiddel te creëren - een kleine glazen chip bedekt met duizenden korte DNA-sequenties die plaatsen in het genoom kan detecteren die vaak van persoon tot persoon verschillen. Onderzoekers van het Amerikaanse ministerie van landbouw, de Universiteit van Missouri-Columbia en de Universiteit van Alberta kiezen nu de specifieke sequenties die op de chip zullen worden opgenomen.
Met de chips kunnen wetenschappers snel en goedkoop genetische gegevens verzamelen over enorme aantallen runderen. Wetenschappers kunnen een DNA-monster van een dier nemen en de chip gebruiken om tegelijkertijd duizenden genetische variaties te detecteren, waardoor een gedetailleerd profiel van het genoom van dat dier ontstaat. Duizenden individuele profielen worden vervolgens geanalyseerd in combinatie met gegevens over het fenotype van elk dier (de waarneembare, fysieke kenmerken) om de variaties te bepalen die verband houden met een bepaald kenmerk, zoals de groeisnelheid.
Vooral melkveefokkers zijn enthousiast over de genchips. Momenteel kunnen ze niet zeggen of een stier hoogwaardig nageslacht produceert, dat wil zeggen koeien die veel melk produceren, totdat de vrouwelijke kalveren van de stier opgroeien. Als wetenschappers een genetisch patroon kunnen vinden dat snel en goedkoop gewenste stieren identificeert, zou het fokproces veel efficiënter zijn. We kijken naar het veranderen van de kosten van tienduizenden naar minder dan duizend dollar, zegt Curt Van Tassell , een geneticus bij het Amerikaanse ministerie van landbouw in Beltsville, MD, en een medewerker aan het chipproject. Van Tassell en het team zijn van plan een dergelijke analyse te starten zodra ze klaar zijn met het ontwerpen van de chip. We hopen binnen een jaar na het verzamelen van gegevens over genetische voorspellingsmachines te beschikken, met een model met een hogere resolutie over twee jaar, zegt hij.
De chip kan ook licht werpen op hoe fokken het rundergenoom heeft gevormd. Taylor van Missouri-Columbia is van plan om de genetische variatie in verschillende runderrassen te karakteriseren, door een runderkaart te maken die veel lijkt op de menselijke HapMap die vorig jaar werd uitgebracht, die de genetische diversiteit van mensen van over de hele wereld in kaart bracht (zie Een nieuwe kaart voor gezondheid) . De onderzoekers zijn ook van plan om te kijken naar verwante soorten, zoals bizons, waterbuffels en de nu uitgestorven oeros , een voorouder van het moderne vee.
Vroege resultaten van de genetische tests van runderen suggereren dat fokken op bepaalde eigenschappen, zoals een hoge melkproductie, niet heeft geselecteerd op twee of drie specifieke varianten die met die eigenschap zijn geassocieerd. In plaats daarvan hebben jaren van fokken geleid tot selectiedruk over het hele genoom in een complex patroon. Kleine verschillen in veel genen leiden tot grote verschillen in onderliggend fenotype, zegt Taylor. Het is veel subtieler dan je zou denken.