Slik vil forskere skape fremtidens superkveg

En stor del av verdens kvegbestand har fått genene sine kartlagt. Resultatene kan brukes til å bli kvitt sykdommer og avle fram mer effektive produksjonsdyr.

Publisert
Ved å analysere nedfrosne sædprøver fra okser som levde for opptil 50 år siden, har klart forskerne kartlagt genene for praktisk talt alle nålevende dyr fra de mest brukte rasene. (Foto: Microstock)
Ved å analysere nedfrosne sædprøver fra okser som levde for opptil 50 år siden, har klart forskerne kartlagt genene for praktisk talt alle nålevende dyr fra de mest brukte rasene. (Foto: Microstock)

Forskere bak 1000 Bull Genomes Project er i gang med å analysere genene til alle kjente kvegraser. Dette vil kunne bidra til å øke produksjonen av melk og kjøtt og sikre bestanden mot genetiske sykdommer.

I den nye studien, som nettopp er offentliggjort i tidsskriftet Nature Genetics, har forskerne sekvensert genene til rasene aberdeen angus, jersey, simmental og holstein. Målet er å sekvensere genene til alle kvegraser.

En av deltakerne er førsteamanuensis Bernt Guldbrandtsen ved Aarhus Universitet.

– Dette datasettene er en gullgruve for oss kvegforskere, sier Guldbrandtsen.

Basert på stamtrær

1000 Bull Genomes Project skal sekvensere genene til alle eksisterende kvegraser og bruke den informasjonen til å finne genetisk variasjon innen rasene. Variasjonen kan påvirke dyrenes helse og produktivitet, og er derfor veldig interessante for kvegavlere.

Forskerne har analysert genene til en rekke avlsokser, som til sammen er stamfedre til flere millioner dyr.

Ved å analysere nedfrosne sædprøver fra okser som levde for opptil 50 år siden, har klart forskerne kartlagt genene for praktisk talt alle nålevende dyr fra de mest brukte rasene.

Et annet prosjektmedlem, postdoktor Rasmus Brøndum, forklarer:

– Alt moderne kveg har en stamtavle. Det gjorde det mulig å finne ut hvilke okser som er opphav til flest mulig nålevende dyr. Vi kunne dermed analysere noen få okser, men samtidig få bred dekning av arvematerialet blant nålevende dyr.

Identifisert sykdomsgener

De genetiske variasjonene har forskerne kunnet bruke til å identifisere sykdomsgener. De har sammenlignet forekomsten av sykdommer i etterkommerne etter de ulike avlsoksene.

– Vi har blant annet identifisert den genetiske varianten som er skyld i sykdommen chondrodysplasi, og en variant som kan relateres til økt fosterdød. Datasettet vil fremover bli brukt til å identifisere langt flere sykdommer, som med tiden vil kunne elimineres, sier Bernt Guldbrandtsen.

Avl må tilrettelegges

Han advarer imidlertid mot å tro at sykdommene kan elimineres ved å fjerne alle dyr som er bærere av en bestemt genetisk variant. Alle dyr bærer nemlig på en eller annen form for genetisk defekt.

– Man må designe avlsprogrammer som tar denne nye informasjonen med i betraktning. Før en okse kan godkjennes i et avlsprogram, må den gjennomgå genetiske tester for de forskjellige arvelige sykdommene. Det vil bidra til en sunnere og mer produktiv bestand, sier Guldbrandtsen.

Datasettet også kunne brukes til å finne varianter som bringer med seg gunstige effekter. Det kan for eksempel dreie seg om økt vekst, sterkere immunforsvar, høyere melkeproduksjon eller økt overlevelse blant kalver.

Gjør analysen billigere

Datasettet kan også direkte brukes som referansedatabase for kvegavlere.

I dag koster en sekvensering av et genom rundt 20 000 kroner, mens en mindre undersøkelse, ved hjelp av en såkalt DNA-chip, bare koster kroner noen hundre kroner.

Ved hjelp av det nye datasettet kan kvegavlere bruke en DNA-chip og likevel få den nødvendige informasjonen.

– Når vi kjenner de genetiske variantene, kan vi se på små fragmenter og utlede dyrets arvemateriale. Det er som å finne fire brikker og kunne fortelle hvordan hele puslespillet, med 1000 brikker, ser ut, sier Rasmus Brøndum.

Forteller hele historien

De nye resultatene vil også bli nyttige for forskere. De vet nemlig ikke mye om hvordan kveg så ut for mer enn 200 år siden eller når og hvor de forskjellige kvegrasene oppsto.

– Når vi ser på de genetiske forskjellene mellom rasene, kan vi finne ut hvem som er beslektet med hvem. Ved hjelp av molekylærbiologiske teknikker kan vi også finne ut når de forskjellige rasene har skilt lag. Det kan med tiden gi oss et overblikk over hele den lange historien til de ulikerasene, sier Guldbrandtsen.

– Veldig interessant

Jørgen Agerholm forsker på genetiske sykdommer blant kveg ved Institut for produksjonsdyr og hester ved Københavns Universitet. Han har ikke deltatt i den nye studien, men kjenner til den.

– Den har stor betydning for fremtidens forskning, den vil gjøre arbeidet mye lettere. Vi har kunnet se at bestemte kalver var syke, men vi har ikke kunnet finne den genetiske årsaken. Det kan vi nå, sier Agerholm.

– Det er veldig interessant at man har løst gåten omkring chondrodysplasi. Jeg har selv vært med på å skrive en artikkel om sykdommen, men vi kunne ikke lokalisere den genetiske årsaken. Det er spennende at forskerne nå har kunnet påvise hvordan denne sykdommen oppstår, sier Agerholm.

Referanse:

Hans D Daetwyler m. fl.:Whole-genome sequencing of 234 bulls facilitates mapping of monogenic and complex traits in cattle, Nature Genetics, Doi: 10.1038/ng.3034 (Sammendrag).

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.