Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Kvægets kode knækket ned til mindste detalje

Variationen i kvægets genom er nu kortlagt i en hidtil uhørt detaljeringsgrad. Det er et kvantespring inden for forskning i kvægets genetik og kvægets historie.

30.07.2014 | Janne Hansen

Genetikken for flere kvægracer er nu beskrevet i hidtil uset detaljeringsgrad. Foto: Colourbox

Ved at skabe en global database har et internationalt konsortium af forskere øget detaljeringsgraden i kendskabet af variationen i kvægets genom med flere størrelsesordener. Den første generation af den nye dataressource, som stilles til rådighed for alle, har afgørende betydning for forskere, der arbejder med kvægets genetik og kvægets historie. Arbejdet udgives som en artikel i det ansete videnskabelige tidsskrift Nature Genetics.

- Det er skelsættende, siger en af forskerne bag den internationale indsats, lektor Bernt Guldbrandtsen fra Center for Kvantitativ Genetik og Genomforskning, Institut for Molekylærbiologi og Genetik ved Aarhus Universitet. Forskerne fra Aarhus Universitet, det eneste deltagende universitet fra Danmark, har været med i konsortiet fra starten og bidraget med 15 procent af datamaterialet.

Toneangivende tyre

De data, der ligger i den enorme database, stammer fra toneangivende tyre. Disse tyre har været ophav til millioner af afkom og haft stor indflydelse på den genetiske sammensætning og egenskaber for moderne kvægracer. Eksempelvis er holsteintyrene i databasen fædre til mindst 6,3 millioner døtre på verdensplan.

Datamaterialet består af sekventerede genomer for en række tyre og bygger på nye sekventeringsteknikker. I artiklen i Nature Genetics beskrives data fra 232 tyre og to køer fra racerne Holstein, Jersey, Angus og Fleckvieh. Da dyrene er nøgle-forfædre, indeholder de størsteparten af de genetiske variationer, der findes i de tre racer.

På nuværende tidspunkt ligger der genomer for over 1200 dyr af forskellige kvægracer i databasen, men i takt med, at forskere fra flere lande slutter sig til projektet, strømmer yderligere data ind. Toneangivende tyre har døtre over hele verden, så det er en væsentlig styrke, at data fra hele verden er samlet i en database.

Stor detaljeringsgrad

Det, der gør databasen til noget helt særligt, er detaljeringsgraden af datamaterialet. Tidligere har man haft kendskab til, hvor generne sad på genomet og til nogle af genets varianter. Nu er en stor del af den samlede variation identificeret, og det kan forudsiges, hvilke former af gener nye dyr bærer. Disse data kan linkes til data om vigtige egenskaber som sundhed, kælvning, frugtbarhed, mælkeydelse og tilvækst og identificere den genvariation, som giver genetiske forskelle mellem dyrene.

- Før i tiden havde vi kun viden om cirka to procent af variationerne. Nu har vi viden om det hele på rigtigt mange nøgledyr. Det svarer til, at hvor vi før kun kunne følge milepæle på kromosomerne, har vi nu et detaljeret landkort, siger Bernt Guldbrandtsen. Han suppleres af professor Mogens Sandø Lund, leder af Center for Kvantitativ Genetik og Genomforskning ved Institut for Molekylærbiologi og Genetik, Aarhus Universitet:

- Før kendte vi kun omkring 700.000 markører. Med den nye og detaljerede database har vi over 30 millioner markører at gøre godt med. Vi kan forudsige genotyper på alle dyr på basis af den ressource, vi har skabt her.

Nyt grundlag for genetisk arbejde

Forskerne forklarer, at databasen bliver standardreferencen inden for kvæggenetik.

- Det er en global ressource, som vil være grundlag for alle genetiske studier i kvæg i mange år frem. Det åbner døre for yderligere undersøgelser af den genetiske variation for forskellige egenskaber og for mere information om og undersøgelser af kvægets historie, forklarer postdoc Rasmus Froberg Brøndum, også fra Center for Kvantitativ Genetik og Genomforskning.

- Når der kan bygges på så detaljerede oplysninger, bliver det nemmere og mere effektivt at målrette avlsarbejdet til gavn for kvægets sundhed, velfærd og produktion. Vi har allerede brugt dna-sekventeringen til at identificere variation i gener, der er forbundet med såvel fosterdød, som er en væsentlig årsag til reduceret frugtbarhed hos kvæg, som mælkeydelse, oplyser Bernt Guldbrandtsen.

Artiklen “Whole-genome sequencing of 234 bulls facilitates mapping of monogenic and complex traits in cattle” er publiceret i Nature Genetics og kan læses her eller: dx.doi.org/10.1038/ng.3034.

Læs om det internationale projekt 1000 bull genomes.


Yderligere oplysninger:

Lektor Bernt Guldbrandtsen, e-mail: bernt.guldbrandtsen@agrsci.dk, telefon: 8715 8023
Rasmus Froberg Brøndum, e-mail: rasmusf.brondum@agrsci.dk, telefon: 8715 7696
Centerleder Mogens Sandø Lund, e-mail: mogens.lund@agrsci.dk, telefon: 8715 8024, mobil: 2075 1222

Alle er fra Center for Kvantitativ Genetik og Genomforskning, Institut for Molekylærbiologi og Genetik, Aarhus Universitet

Forskning