Kiedy genomika wyda pierwsze owoce?

W dwóch poprzednich artykułach "Genomika a zdrowie świń" i "Co rozumiemy przez rewolucję genową?" został omówiony potencjał genomiki. Według bazy danych Ensembl, gdzie przechowywane sa dane genomów kręgowców, najnowsza dostępna wersja sekwencji genomu świni zawierała:

• 21,627 genów kodujących białka.
• 3,024,658,701 par zasad.
• 484,949 Polimofrizmy Pojedynczego Nukleotydu (SNP).

Do tej pory genomika miała bardzo mały wpływ na hodowlę komercyjną

Fakt, że zidentyfikowano prawie pół miliona SNP oznacza, że znane są co pewne różnice w sekwencji dla każdego genu kodującego białka, który został poznany. Obecnym zadaniem jest wykorzystanie tych informacji w dążeniu do zwiększonego postępu genetycznego i do zapewnienia skutecznej integracji danych SNP z rodowodem i wynikami produkcyjnymi. Taka inicjatywa została podjęta przez grupy badawcze na całym świecie i jest finansowana przez środki publiczne, a także międzynarodowe grupy hodowlane. Jakiego postępu dokonano do tej pory? Główne zmiany to:

• Znacząca, ciągła redukcja kosztów genotypowania, również dzięki coraz większej mocy komputerów, która zachodzi już od 50 lat.
• Wprowadzenie nowych chipów genowych/SNP i potencjalny rozwój chipów specyficznych dla populacji.
• Wzrost liczby poznanych cech widocznych na poziomie fenotypowym, takich jak tolerancja i oporność na choroby, czy jakość mięsa
• Lepsze zrozumienie wymagań dotyczących aktualizacji genomowych równań predylekcyjnych w populacjach referencyjnych.
• Udana ewolucja modeli statystycznych, takich jak GBLUP i oceny jednostopniowej, co pozwala na integrację danych SNP z "tradycyjnymi" modelami BLUP z użyciem danych dotyczących rasy i cech fenotypowych (wydajność, rozród itd).
• Zastosowanie metody przepisywania statystycznego, dzięki czemu można przepisać markery genotypów mniejszej gęstości na bardziej dokładne genotypy o dużej gęstości.

Genomika – w przyszłości mogą być istotne dla poprawy zdrowotności.

W wyniku tych zmian niektóre firmy hodowlane potwierdzają znaczące zmiany genetyczne. Jedank w literaturze naukowej nie ma wielu informacji na ten temat. Oczywiście, przyczyną może być poufność danych, jednak bardziej prawdopodobne są ograniczenia selekcji genomowej. Należą do nich:

• Duża liczba zwierząt w populacji referencyjnej aby osiągnąć dokładne prognozy dla zmian genomu- powiązania między SNP i wynikami produkcyjnymi. Jest to bardzo kosztowne.
• Prognoza genomiczna dla zwierząt z poza populacji referencyjnej jest dokładna tylko w przypadku bliskiego spokrewnienia z tą populacją. W przeciwnym razie dokładność prognoz znacznie spada.
• Konkretne powiązania SNP między rasami i liniami.Mimo, że większość firm hodowlanych zajmujących się reprodukcją używa Wielkiej Białej, Landrace i Duroc, linie są często bardzo odmienne genetycznie. Zatem nie jest możliwe przeniesienie prognoz między liniami, a tym bardziej rasami.
• Jak podkreślono w poprzednim artykule, zasadnicze znaczenie ma zapis danych od bardzo dużej liczby zwierząt.
• Wymagania dla nowych projektów hodowlanych zakładają uzyskanie bardzo dokładnych informacji już we wczesnych stadiach życia (noworodki, a nawet jeszcze w ciąży).

Genomika – łączenie SNP z wydajnością hodowlaną. Źródło David Hall, Wikimedia Commons

Jednak niektóre duże firmy inwestują w genomikę. Pozwoli to na rozwój genomiki w najbliższych kilku latach. Jednak najbardziej optymalny wyjściem wydaje się połączenie tradycyjnych metod selekcji (BLUP) z selekcją genomową, dopóki pewne cechy takie jek tolerancja/ oporność na choroby nie zostanie przypisana konkretnym SNP.

Pytaniem pozostaje, czy przez złożoność i kosztowność genomiki, będzie ona dostępna tylko dla dużych koncernów? Jeżeli koszty genotypowania spadną, pojawi się szansa dla mniejszych firm, które dzieląc między sobą koszty będą mogły również prowadzić poszukiwania pożądanych genotypów. Będzie to jednak wymagało współpracy.