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Genomanalyse

Genomsequenzdaten soll Rinderzucht verbessern

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Genomdatenbank ermöglicht den schnellen Nachweis von Erbgutdefekten

Auf der Basis der Gesamtgenome ausgewählter Zuchtbullen – mit einem Katalog von 28,3 Millionen identifizierten Varianten – bauten die Wissenschaftler eine Datenbank von Genotypen auf. Damit können sie nun auf Sequenzebene Vergleichsstudien der Gesamtgenome durchführen und Vorhersagen zu individuellen Genomen treffen. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise Erbgutdefekte schnell nachweisen, die sich bei Tieren negativ auf Gesundheit, Wohlergehen und Produktivität auswirken können.

Bereits in der ersten Phase des 1000-Bullen-Genom-Projekts konnten die Wissenschaftler zeigen, dass sie mit diesem Forschungsansatz Milch- und Fleischerzeuger dabei unterstützen könnten, die wachsende Nachfrage nach ihren Produkten zu decken. Der erste Beleg für den Nutzen dieser Datenbank war der Nachweis von rezessiven Mutationen, die als Erbgutdefekte zum Tod von Embryonen oder lethalen Knochenerkrankungen führen. Mit dem Vergleich von Gesamtgenomen konnte man auch Varianten mit spezifischen Merkmalen wie hohem Fettgehalt der Milch oder gelocktem Fell nachweisen, die bei manchen Tieren der Fleckvieh-Rasse vererbt werden.

In den zehntausend Jahren, in denen Menschen Tierzucht betreiben ist dies wirklich etwas Neues: „Die Sequenzierung des gesamtem Genoms von Zuchttieren gab es in dieser Größenordnung bei Nutztieren noch nie", erläutert Prof. Ruedi Fries, Leiter des Lehrstuhls für Tierzucht TUM. „Unsere Ergebnisse schaffen die Basis für individualisierte genetische Analysen bei Rindern, sozusagen einen „Gentest für Kühe.“

Globale Nachfrage, internationale Zusammenarbeit

Auf der ganzen Welt verändert sich die Nachfrage der Verbraucher nach Fleisch- und Milchprodukten – ohne jedoch abzunehmen. Um die Tierzüchter für die Herausforderungen der Zukunft fit zu machen, arbeiten im 1000-Bullen-Genom-Projekt Wissenschaftler aus Australien, Dänemark, Deutschland, Frankreich, Kanada, den Niederlanden und den Vereinigten Staaten zusammen. In Deutschland wurden diese Forschungsarbeiten im Rahmen des Forschungsverbunds Synbreed unter der Koordination der TUM durchgeführt.

Originalpublikation: Hans D Daetwyler, Aurelien Capitan, Hubert Pausch, Paul Stothard, Rianne van Binsbergen, Rasmus F Broendum, Xiaoping Liao, Anis Djari, Sabrina C Rodriguez, Cecile Grohs, Diane Esquerre, Olivier Bouchez, Marie-Hoelle Rossignol, Christophe Klopp, Dominique Rocha, Sebastien Fritz, Andre Eggen, Phil J Bowman, David Coote, Amanda J Chamberlain, Charlotte Anderson, Curt P VanTassell, Ina Hulsegge, Mike E Goddard, Bernt Guldbrandtsen, Mogens S Lund, Roel F Veerkamp, Didier A Boichard, Ruedi Fries, and Ben J Hayes; Whole-genome sequencing of 234 bulls facilitates mapping of monogenic and complex traits in cattle; Nature Genetics, 13 July, 2014. DOI: 10.1038/ng.3034

Diese Arbeiten wurden unterstützt durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Forschungsverbund Synbreed; Genome Canada; die Französische Agence Nationale de la Recherche (ANR) und Apisgene; das Dänische Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Fischerei, den Milk Levy Fund und den Strategischen Forschungsrat, durch Viking Genetics, das Australian Dairy Futures Cooperative Research Centre und das US-Landwirtschaftsministerium.

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