Matvanene våre er stadig i endring. Trenden i dag er blant annet magert kjøtt og mindre fett på middagstallerkenen. For å tilfredsstille våre behov, jobber forskerne på spreng.

Ved hjelp av genteknologi øker mulighetene for å påvirke kjøtt- og melkeproduksjon, matkvalitet og bedret dyrevelferd stadig raskere og mer effektivt. 

– Vi har sett en enorm genetisk utvikling hos norske husdyr de siste tiårene. Spekktykkelsen hos det norske landsvinet er for eksempel redusert fra 30 millimeter til under 10 millimeter i løpet av 50 år.

– Og kua melker over 4000 liter mer i året enn den gjorde i 1959. Dette er oppnådd uten å redusere dyrenes egenskaper relatert til helse, forteller forsker Eli Grindflek.

Gener til besvær

Molekylærgenetikeren arbeider i Norsvin ved Universitetet for miljø- og biovitenskap på Ås. Hun er for tiden travelt opptatt med å utforske hvilke genvarianter som gir mest effektiv produksjon av svinekjøtt kombinert med best mulig dyrevelferd.

Grindflek har jobbet med gris i over seksten år, og kan fortelle om en rivende utvikling på feltet.

Genteknologi er viktig for avlsarbeidet. Forskerne ser etter gener som gir husdyrene raskere vekst, fyldigere kjøtt, mer melk, større egg eller mer ull på kroppen. Det gjelder også å finne gener som utløser dyresykdommer.

Halothan-genet er et eksempel på et problematisk gen som ved hjelp av en gentest ble fjernet hos gris i Norge i løpet av 1990-tallet, kan Grindflek fortelle.

– Denne genvarianten førte til lyst, bløtt og væskedrivende kjøtt. De grisene som hadde dobbel dose av genet, døde dessuten av stress under frakten til slakteriet.

Kartlagt genom gir nye muligheter

For ti år siden studerte forskerne fortsatt et enkelt gen av gangen for å finne sammenhenger med aktuelle egenskaper hos grisen.

Siden gris og menneske er veldig like genetisk sett, ble genene de studerte, valgt ut basert på deres funksjon hos mennesket.

– Genetisk variasjon oppdages i form av mutasjoner i DNA-et, og den gang kjente vi til et par tusen av disse variasjonene hos gris. I dag er genomet, det vil si det samlede arvematerialet, sekvensert hos både gris, sau, kylling og storfe.

– Hos grisen kjenner vi nå til millioner av genetiske variasjoner, forteller Grindflek.

– En sekvensering av hele genomet hos gris kan sammenliknes med at vi kjenner til alle bokstavene i oppskriftsboka for grisens genetikk. Men det er ikke dermed sagt at vi ennå forstår alt som står der, understreker hun.

Det har vært drevet systematisk avlsarbeid for de fleste husdyrslag over lang tid. Systematisk avl på griser startet allerede på 1950-tallet. Egenskaper som man ønsker å forbedre, blir i tradisjonelt avlsarbeid registrert i omfattende databaser for hvert enkelt dyr.

Ifølge Grindflek gir kjennskap til hele sekvensen av genomet langt flere muligheter til å finne ut hvilke gener som knyttes til ulike egenskaper.

– Når vi nå kjenner et stort antall genetiske variasjoner over hele genomet, kan disse analyseres opp mot allerede registrerte egenskaper hos husdyrene.

– Vi ser for oss at det i fremtiden vil være mulig å sekvensere hele genomet til alle avlsdyr for å finne alle genvarianter de har mot alle ønskelige egenskaper, sier Grindflek.

Fart på avlen

Tradisjonell avl rangerer dyrene basert på egenskapene vi observerer hos dyret selv og alle tilgjengelige slektninger. Genomseleksjon er en mer direkte seleksjonsmetode som baserer seg direkte på dyrets DNA og variasjon på gennivå.

– Vi etablerer først en sammenheng mellom en mengde genetiske variasjoner og egenskapene. Deretter velger vi ut avlsdyr basert på disse variasjonene.

– Vi kan med andre ord beregne avlsverdier basert på DNA-sekvensen uten å måtte registrere egenskapene på tradisjonelt vis i hver eneste generasjon. Metoden vil kunne spare mye testing og registrering, forteller Grindflek.

Å utnytte den genetiske informasjonen inn i avlsarbeidet byr på mange utfordringer.

– Men vi ser et stort potensial i å kunne velge genetisk godt sammensatte dyr på denne måten, påpeker hun.

Miljø er også viktig

Selv om husdyrenes genom er kartlagt, er det fortsatt langt igjen før vi forstår hele det molekylære grunnlaget for alle egenskaper og sykdommer hos dyrene, understreker Grindflek.

Miljø har dessuten en stor innvirkning på den genetiske utviklingen.

– Det kan være alt fra fôring, klima og stell til hva slags binge dyrene vokser opp i. Det er ikke alltid like lett å si at “feilen” ligger i genene.

Forskerne må også være oppmerksomme på at det ikke bare er å velge frem ønskede genvarianter for en egenskap, uten at det går på bekostning av noe annet. Grindflek bruker eksempler fra grisens verden.

– Hvis vi bare avler frem gener som gir raskest vekst og best kjøtt, kan det gå utover benkvaliteten. Vi har også sett eksempler på at mindre fett hos gris fører til at purka ikke har tilstrekkelig fettlager til å klare dietiden.

– Med økt kunnskap om genomet kan vi velge avlsdyr med den beste sammensetningen av genvarianter for alle relevante egenskaper.

Løser praktiske utfordringer

Grindflek trekker frem et eksempel fra egen forskning som viser hvordan genteknologien også kan løse praktiske problemstillinger som er høyst aktuelle i næringen.

Hun har undersøkt hvilket gen som skal ta knekken på rånelukten hos svin. Kjøtt fra kjønnsmodne, ukastrerte hanngriser kan nemlig ha en særegen, stram rånelukt som setter seg i kjøttstykkene vi spiser.

Siden kastrering skal forbys i Norge, er det viktig å finne løsninger på problemet fort.

Det er høye nivåer av stoffene androstenon og skatol som gir den ubehagelige rånelukten.

– Vi har sett på muligheten for å avle frem hanngriser med et lavt nivå av disse stoffene. Men siden vi har funnet sterke genetiske sammenhenger med andre kjønnshormoner, frykter vi at fruktbarheten kan påvirkes negativt dersom nivået av androstenon reduseres, forteller Grindflek.

– Ved å studere genetiske variasjoner på genomet, presenterer vår forskning for første gang genvarianter som påvirker mengden av androstenon uten samtidig å påvirke kjønnshormonene hos hanngrisen.

Dyrevelferd

Avlen i Norge reguleres i dag gjennom avlsmålene som bestemmes av avlsorganisasjonene i samarbeid med kjøttindustrien og forskningsmiljøet.

– Grisegenerasjonene er korte, så vi kan raskt avle frem gode resultater på noen få egenskaper. Vi har imidlertid hele 26 egenskaper inkludert i avlsmålet hos gris i dag.

– På den måten selekterer vi for et godt sammensatt dyr, men genetisk framgang går saktere når så mange egenskaper skal forbedres samtidig.

Grindflek understreker at norske husdyr allerede har en god sammensetning av gener.

– Her til lands vil jeg påstå at det ikke er en motsetning mellom lønnsom avl og dyrevelferd. Norske husdyr har det bra, sammenlignet med forholdene utenlands. Helsestatusen er også en av de beste i verden.

Lenke:

Forskningsrådets program Funksjonell genomforskning (FUGE)