U Srbiji se sve više govori o genomikai elemzésről és a genomikai szelekcióról. Ugyanakkor Vajdaságban egy kisebb számú tejtermelő gazdaság már több éve használja a nőivarú utánpótlás genomikai tesztelésének eredményeit a gyakorlati szelekcióban.
Ezeknek az írásoknak a célja, hogy segítsenek a szerbiai gazdálkodóknak könnyebben megérteni, mi a genomikai elemzés és a szelekció, miért alkalmazzuk, mikor és hogyan kell használni, valamint mit érhetünk el az alkalmazásukkal.
Először megpróbálom elmagyarázni a témához kapcsolódó alapfogalmakat.
A genom az élőlény egy sejtjében található összes gén összessége. A gének a DNS-lánc öröklődő szakaszai, amelyek a fehérjék és más, a szervezet normális működéséhez szükséges molekulák felépítésére vonatkozó információkat hordozzák. Röviden: a genom az az útmutató, amelyet egy élőlény saját maga felépítéséhez használ. Ennek az útmutatónak az „elolvasásával” előre jelezhetjük, hogyan fog az élőlény fejlődni, és mire lesz képes. A genomikai elemzés ennek a genomnak az „olvasási” folyamata abból a célból, hogy információt kapjunk arról, miként építi fel magát az élőlény, és milyen tulajdonságokat fog kifejezni, míg a genomikai szelekció az állatok kiválasztásának olyan módja, amely a genomikai elemzés eredményeinek értelmezésén alapul. Tehát a kiválasztást (genomikai szelekciót) az „olvasás” (genomikai elemzés) eredményei alapján végezzük.
A genotipizálás folyamatának első lépése a mintavétel. Csapatunk speciálisan tervezett fogó és TSU kitek segítségével a fülkagyló porcából vesz mintát. Természetesen más szövetekből is vehető minta, leggyakrabban szőrből, vérből vagy ondóból. Az alábbi képeken látható, hogyan néz ki a fogó és a kit, valamint hogyan vesznek mintát a kollégák.
A porcszövetet tartalmazó TSU kitet egyedi tasakokba csomagolják, megjelölik, és összekapcsolják a füljelző számával. Az összes mintát – együtt az érintett állatok származási adataival – egy referencialaboratóriumba küldik, ahol az elemzést elvégzik.
Amikor a minták megérkeznek a laboratóriumba, a DNS-t elkülönítik a többi sejtes összetevőtől. Ezután a DNS-láncot kisebb fragmentumokra bontják, és meghatározzák a láncot alkotó nukleotidok sorrendjét – ezt a folyamatot DNS-szekvenálásnak nevezik. A következő lépés a DNS-részletek szekvenálásával kapott milliónyi adat összeillesztése egy teljes genommá – ezt a folyamatot genom-összeállításnak hívják. A genomban azonosítják a géneket és azokat a tényezőket, amelyek befolyásolják azok kifejeződését (genomannotáció). Miután a genom elkészült és a géneket lokalizálták, a minta összehasonlító matematikai és statisztikai elemzését végzik el azonos fajtájú más állatok genomjaival. Olyan génvariációkat vagy mutációkat keresnek, amelyek befolyásolják a számunkra érdekes vagy gazdaságilag fontos tulajdonságok kifejeződését. Egyszerűen fogalmazva: összehasonlítjuk, mi „van leírva” a borjú genomjában az azonos fajtájú, már tesztelt és laktáción átesett állatok genomjában található információkkal (rendelkezésre állnak adatok a termelésükről, küllemükről, egészségi és funkcionális tulajdonságaikról, illetve bikák esetében a lányaikról), hogy bizonyos valószínűséggel megbecsüljük a genetikai potenciált.
A végső lépés a genomikai adatok értelmezése és alkalmazása a szelekciós és nemesítési programokban, valamint hatékonyabb tenyésztési stratégiák kidolgozása az állomány termelékenységének, gazdaságosságának és minőségének javítása érdekében. A genomikai elemzés gyakorlati alkalmazásáról a gazdaságokban a következő cikkben lesz szó.
Vladan Ćirić, 2023. június
