Enskilda anlag, genomik och genteknik 17/3 Flashcards
(25 cards)
DNA-information i grisavel (3 st)?
Markörbaserad selektion – enskilda viktiga anlag
- RN-genen bla
Genomisk selektion – ett sätt att göra avelsvärdering säkrare
- Större statistisk säkerhet
Genteknik – för anlag som inte finns i avelspopulationen
- av stort värde som inte finns i avelspopulationen
- bla. anlag för resistens mot vissa sjukdomar
- hur man får in de i populationen genom genteknik
Markörbaserad selektion?
Enskilda anlag med stor nog effekt
Gynnsamma eller skadliga
DNA-tester
Egenskaper som nämns av HKScan för Hampshire:
RN för köttkvalitet (markör)
Motståndskraft mot E.coli (markörer?)
- Talar inte om vilka markörer de använder
Svansbitning (komplex egenskap)
- Ingen enda gen som styr - komplex
- Mäter svansbitning på något sätt eller har avelsdjur med intakta svansar
RN–?
RN– “Rendement Napole … utbyte av skinka”
Genen heter PRKAG3.
RN– och rn+ är alleler som påverkar PRKAG3:s aminosyrasekvens, och påverkar hur mycket glykogen som inlagras i muskeln.
- En allel är fördelaktig ur produktionssynpunkt i vissa betingelser, och en allel i andra betingelser
Gener, alleler, anlag - HKScans hemsida?
“Hemligheten bakom det goda köttet är den unika RN-genen som Hampshire bär på. Köttet är saftigare, mörare och smakrikare än kött från icke-bärare av genen.”
Inte riktigt korrekt terminologi (allel/gen).
- Genen är den biten DNA som kodar för ett protein - alla har genen
- Ska man vara specifik ska det stå RN-allel eller RN-anlag
Gener, alleler, anlag - RN?
”RN-anlaget [eller -allelen] är dominant vilket betyder att även korsningsavkommorna kommer att uttrycka genen, oavsett anlag från modern.”
Bättre!
Malignant hyperthermia hos människor och andra djur (inklusive grisar)?
Allvarlig reaktion på vissa narkosmedel (t.ex. halothan) – feber, takykardi, muskelskada.
Också känt som ”porcine stress syndrome” – utlöses av stress, orsakar lidande och dålig köttkvalitet.
Dels ett välfärdsproblem och ger även dålig köttkvalitet
Markörbaserad selektion fungerar bra?
Vid enkelt arv med endast en viktig allel som påverkar egenskapen
- Man har egenskapen eller så har man inte det
När konventionell selektion är ineffektiv (t.ex. dyr fenotypning, recessiv allel)
(Knol, Nielsen & Knap 2016)
fenotypning är dyrt och ineffektivt
- fångar bara upp de som är drabbade
- måste utsätta avelsdjuren narkos
DNA-test löser båda problemen på en gång
- Billigt och kan göras i stor skala (vävnadstest)
- Kommer åt bärarna
Markörbaserad selektion fungerar dåligt?
När egenskaper är komplexa – påverkas av många genetiska varianter och miljö
- Nästan alla egenskaper är komplexa i grisaveln
“Success of commercial application of marker-assisted selection is unclear and undocumented” (Dekkers 2004)
Genomisk selektion?
Istället för att försöka identifiera gener i komplexa egenskaper använder man hela genomet samtidigt
Avelsvärdering?
Skatta avelsvärden
Baserat på släktskap och registrerad fenotyp
Genomisk selektion – avelsvärden från DNA-information
Den kvantitativa genetiska standardmodellen?
P = G + E ≈ A + E
Varje djur har ett fenotypiskt värde
- Består av ett genetiskt värde och ett miljövärde
Vi vill skatta avelsvärdet A.
- Additiva genetiska värdet - Den del som går i släkten och som går att följa i släktträdet
Referenspopulation och selektionskandidater?
Referenspopulation
- Fenotyper
- Genotyper (~50k SNP-array)
Selektionskandidater (utvärderar baserar på släktingars data)
- Genotyper
- Skattade genomiska avelsvärden
Statistisk modell för avelsvärden (BLUP)?
𝒚 = 𝑿𝒃 + 𝒁𝒂 + 𝒆
𝑎 ~ 𝑁(0, 𝑨𝜎𝐴2)
y – fenotyp
b – icke-genetiska variabler (kön, ålder, etc)
a – avelsvärden
A – matris av släktskap mellan individer
𝜎𝐴2 – additiv genetisk varians
e – slumpvis miljövariation
Modell för genomiska avelsvärden (GBLUP)?
𝒚 = 𝑿𝒃 + 𝒁𝒂 + 𝒆
𝑎 ~ 𝑁(0, 𝑮𝜎𝐴2)
y – fenotyp
b – icke-genetiska variabler (kön, ålder, etc)
a – avelsvärden
G – matris av släktskap mellan individer
𝜎𝐴2 – additiv genetisk varians
e – slumpvis miljövariation
Uppskattat släktskap från säktskapsträd och från genomik?
Beskriver släktskapet mellan individer
Mer finkornig beskrivning av släktskap med genomik
- Kan differentiera mellan syskongrupper - vissa är mer lika än andra
- Lite mer exakta avelsvärden
Möjligheter med genomisk selektion: precision?
Hos grisar var generationsintervallet redan kort.
- Gick inte att korta det mycket mer
Genomisk selektion inom grisaveln används för att få en mer finkornig beskrivning - mer exakta värden
Ökning av precisionen med ~ 50% (Knol, Nielsen & Knap 2016).
Mest nytta för egenskaper som är svåra att förbättra: svåra att mäta och låg arvbarhet
Genteknik?
Gå in och ändra DNA hos djur som inte går att ändra med modern avel
Finns i princip inga GMO djur som används i stor skala inom livsmedelsproduktionen idag, men vissa är på gång
“Traditionell” genmodifiering?
“Traditionell” genmodifiering: introducera nytt DNA (t.ex. mikroinjektion av DNA i embryon).
“Geneditering”, “genomredigering”?
“Geneditering”, “genomredigering”: ta bort, byta ut eller introducera nytt – med större precision (t.ex. CRISPR/Cas9, TALENS)
Exempel GMO: “Enviropig” (Golovan et al. 2001), transgen gris med fytas i saliven?
Litet intresse, protester.
Projektet lades ner 2012
Finns en del som fungerar där grisarna släpper ut mindre fosfor i gödseln, men pga litet intresse lades projektet ner
Exempel på CRISPR/Cas9?
CD163
- Ta bort det exon som viruset använder, men den kroppsegna cellen behåller sin i princip sin funktion - viruset kan inte komma in
- Konstruerad resistens mot viruset (för sjukdomen PRRS)
Att ta bort hela eller delar av CD163-genen gör grisar resistenta mot PRRSV (Whitworth et al. 2016, Burkard et al. 2017, m.fl.).
Naturligt förekommande knockout-varianter av CD163 är ovanliga (vi hittade inga; Johnsson et al. 2018)
CD163-editerade grisar godkända i Colombia 2023 (Gentekniknämnden 2024)
Markörbaserad selektion?
Markörbaserad selektion – enskilda viktiga anlag
- Lätt
- Fungerar för enskilda viktiga anlag
- Identifierar en markör som är specifik för en viktigt egenskap och genotypar den
Genomisk selektion?
Genomisk selektion – ett sätt att göra avelsvärdering säkrare
- Billigt
- Snipchip är billigt
- kan användas i stor skala
- mer exakt avelsvärdering
