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Chip genetici per le mucche
Gli appassionati di bistecca potrebbero presto raccogliere i frutti della rivoluzione genomica. Un nuovo progetto aiuterà gli scienziati a creare razze bovine geneticamente selezionate per produrre abbondanti scorte di bistecche perfettamente marmorizzate.
Gli scienziati di diversi istituti di ricerca statunitensi e canadesi stanno collaborando con Illumina , con sede a San Diego, in California, per sviluppare un chip genetico bovino, simile a quelli utilizzati per studiare la genetica delle malattie umane. I chip del DNA, che dovrebbero essere sul mercato all'inizio del prossimo anno, accelereranno notevolmente la ricerca delle varianti genetiche che sono alla base dei tratti desiderati, come il livello di marmorizzazione in un taglio di carne o l'efficienza della produzione di latte di vacca da latte.
Questo apre una scala completamente nuova di identificazione dei geni nei bovini, afferma Jerry Taylor , professore di genomica animale presso l'Università del Missouri-Columbia e uno dei ricercatori del progetto. Saremo in grado di affrontare la genetica di tutti questi tratti - capacità riproduttiva, produzione di latte, composizione del latte e qualità della carne - in modi che non avremmo mai immaginato prima.
La sequenza del genoma della mucca è stata pubblicata l'anno scorso, ma gli scienziati hanno fatto pochi progressi nell'identificazione di geni associati a tratti bovini desiderabili, per le stesse ragioni che hanno rallentato gli studi umani su malattie genetiche complesse: sono necessarie grandi quantità di dati genetici per restringere il campo le varianti geniche legate a un particolare tratto.
Ora gli scienziati stanno pianificando di raccogliere dati da bozze riviste del genoma bovino e altri studi per creare questo strumento genetico, un minuscolo chip di vetro rivestito con migliaia di brevi sequenze di DNA in grado di rilevare siti nel genoma che spesso differiscono tra gli individui. I ricercatori del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti, dell'Università del Missouri-Columbia e dell'Università dell'Alberta stanno ora scegliendo le sequenze specifiche che verranno incluse nel chip.
I chip consentiranno agli scienziati di raccogliere dati genetici su un numero enorme di bovini in modo rapido ed economico. Gli scienziati possono prelevare un campione di DNA da un animale e utilizzare il chip per rilevare simultaneamente migliaia di variazioni genetiche, fornendo un profilo dettagliato del genoma di quell'animale. Migliaia di profili individuali vengono quindi analizzati insieme ai dati sul fenotipo di ciascun animale (le sue caratteristiche fisiche osservabili) per determinare le variazioni associate a una particolare caratteristica, come il tasso di crescita.
Gli allevatori di vacche da latte sono particolarmente entusiasti dei chip genetici. Attualmente, non possono dire se un toro produce progenie di alta qualità, ovvero mucche che producono molto latte, fino a quando le vitelle femmine del toro non crescono. Se gli scienziati riuscissero a trovare un modello genetico che identifichi in modo rapido ed economico i tori desiderabili, il processo di allevamento sarebbe molto più efficiente. Stiamo cercando di cambiare i costi da decine di migliaia a meno di mille dollari, dice Curt Van Tassell , un genetista presso il Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti a Beltsville, MD, e collaboratore del progetto chip. Van Tassell e il team hanno in programma di avviare tale analisi non appena avranno finito di progettare il chip. Speriamo di avere un meccanismo di previsione genetica entro un anno dalla raccolta dei dati, con un modello a risoluzione più elevata in due anni, dice.
Il chip potrebbe anche far luce su come l'allevamento ha modellato il genoma bovino. Taylor del Missouri-Columbia prevede di caratterizzare la variazione genetica in diverse razze di bovini, creando una mappa bovina molto simile all'HapMap umano rilasciato l'anno scorso, che ha mappato la diversità genetica delle persone di tutto il mondo (vedi Una nuova mappa per la salute) . I ricercatori hanno anche in programma di esaminare specie correlate, come il bisonte, il bufalo d'acqua e l'uro, ormai estinto. , un antenato del bestiame moderno.
I primi risultati dei test genetici sui bovini suggeriscono che l'allevamento per qualità particolari, come l'elevata produzione di latte, non ha selezionato due o tre varianti specifiche associate a quel tratto. Piuttosto, anni di allevamento hanno prodotto una pressione selettiva attraverso il genoma secondo uno schema complesso. Piccole differenze in molti geni portano a grandi differenze nel fenotipo sottostante, afferma Taylor. È molto più sottile di quanto tu possa pensare.