Kontrola pochodzenia u psów i kotów

Kontrola pochodzenia zwierząt jest istotnym elementem pracy hodowlanej. W przeciwieństwie do zapisów rodowodowych, do których w łatwy sposób mogą wkraść się błędy, badania genetyczne dają pełną kontrolę pokrewieństwa w obrębie hodowli. Może to być szczególnie istotne, gdy pojawiają się wątpliwości, co do pochodzenia szczeniąt lub kociąt – np. możliwość wystąpienia podwójnego krycia czy nawet podkładania zwierząt do miotów.  Posiadanie certyfikatu badania genetycznego określonego osobnika może być też nie bez znaczenia dla pozycji hodowli na rynku – zwiększać poziom zaufania i profesjonalizmu.

 

  1. Na czym polega badanie?

 

Idea genetycznej kontroli pochodzenia u ludzi i u zwierząt jest taka sama i polega na osobniczej unikalności pewnych odcinków DNA, zwanych markerami genetycznymi. Aby lepiej zrozumieć czym są owe markery warto powiedzieć kilka słów o organizacji informacji genetycznej organizmu. Genom każdego organizmu zawiera geny, czyli sekwencje kodujące i warunkujące cechy organizmu – m.in. jego morfologię (wygląd) oraz fizjologię. W przeważającej jednak części genom zbudowany jest z sekwencji niekodujących, w skład których wchodzą m.in. sekwencje regulatorowe, a także sekwencje, których funkcje nie są jeszcze poznane. To właśnie te ostatnie odcinki DNA, a konkretnie tzw. sekwencje mikrosatelitarne STR służą do identyfikacji osobniczej. Fachowo sekwencje STR to krótkie powtórzenia tandemowe, czyli kilkunukleotydowe powtarzające się sekwencje DNA, np. [GATC]n, [AT]n itp. Cechą sekwencji STR wykorzystywaną w kontroli pochodzenia jest ich duża zmienność w populacji, tzw. polimorfizm. Oznacza to, że jeden osobnik w określonym allelu może posiadać np. 5 powtórzeń, inny 10, a jeszcze inny 15. Jak łatwo się domyślić oznaczanie polimorfizmu w obrębie jednej sekwencji (markera) nie daje odpowiedzi na temat pokrewieństwa osobników – ta sama ilość powtórzeń może być przypadkowa. Aby badanie genetyczne było wiarygodne konieczna jest analiza większej ilości loci. Zakładając, że w populacji występują tylko 4 formy danego markera prawdopodobieństwo znalezienia osobników o tym samym genotypie, przy badaniu tylko 1 z nich wynosi 1:9, a przy 15 rośnie aż do 1:275 bilionów! Profil DNA w Laboratorium CBDNA ustalany jest w oparciu o analizę 18 markerów STR u psów oraz 9 u kotów, co w obu przypadkach daje ponad 99,99% pewności co do prawidłowości wyniku. Różnica w ilości powtórzeń STR między osobnikami rodzicielskimi oraz potomstwem może teoretycznie wynikać ze spontanicznej mutacji w obrębie DNA, jednak prawdopodobieństwo wystąpienia tego zdarzenia jest na tyle niskie, że nie ma realnego wpływu na wyniki analizy.

 

  1. Co badamy?

 

Do analizy pochodzenia i pokrewieństwa niezbędny jest genomowy DNA, który znajduje się w jądrze każdej komórki. Stąd odpowiednim materiałem do analizy są wszystkie komórki jądrzaste – nabłonkowe, naskórek, pochodzące z cebulek włosa czy nasienia. Badania można przeprowadzać również z krwi pełnej, ponieważ zawiera ona komórki jądrzaste, np. limfocyty.

W Laboratorium Genetyki Weterynaryjnej CBDNA analizowane są następujące układy markerów:

 

  • dla psów zestaw 18 markerów STR rekomendowanych przez Komitet Genetyki Stosowanej Zwierząt Towarzyszących – Międzynarodowego Towarzystwa Genetyki Zwierząt (Applied Genetics Committee of Companying Animals of the International Society for Animal Genetics): AHTk211, CXX279, REN169O18, INU055, REN54P11, INRA21, AHT137, REN169D01, AHTh260, AHTk253, INU005, INU030, FH2848, AHT121, FH2054, REN162C04, AHTh171, REN247M23, amelogenina (płeć)

 

  • dla kotów CAT core panel, w którego skład wchodzi 9 markerów STR: FCA069, FCA075, FCA105, FCA149, FCA220, FCA229, FCA310, FCA441, FCA678, ZFXY (płeć)

 

  1. Etapy analizy

 

Pierwszym etapem jest pobranie materiału komórkowego, ponieważ do analizy potrzebny jest genomowy DNA, który znajduje się w jądrze komórkowym. W następnym etapie izolowany jest materiał genetyczny – DNA, który w dalszej części analizy posłuży jako matryca do reakcji PCR. W wyniku tej reakcji specyficzne markery STR ulegają namnożeniu. Dzięki zastosowaniu fluorescencyjnych znaczników (sond) możliwa jest identyfikacja poszczególnych markerów.  Ostatnim etapem badania jest przeprowadzenie rozdziału uzyskanych fragmentów według ich długości na drodze elektroforezy kapilarnej. Po rozdziale należy zinterpretować otrzymane wyniki.

 

  1. Jak interpretujemy wyniki?

 

Analiza polega na odczycie danych z tzw. elektroforegramu, czyli zapisu z elektroforezy kapilarnej. Na wykresie podane są wielkości badanych fragmentów DNA (1), siła ich sygnału fluorescencyjnego (2) oraz nazwy badanych markerów genetycznych (3).

ryc1

 

Ryc. 1.

Podczas analizy danych z elektroforegramu specjalista analityk musi w pierwszej kolejności ocenić jakość odczytu – a mianowicie odrzucić wszelkie artefakty, ocenić poziom fluorescencji dla poszczególnych markerów, sprawdzić czy któryś z alleli nie jest faworyzowany podczas amplifikacji, co może mieć niekorzystny wpływ na uzyskany wynik badania. Po ocenie jakości, specjalista może przejść do interpretacji wyników. W przypadku ustalania pokrewieństwa polega ona na porównaniu długości fragmentów STR w badanych loci, pomiędzy osobnikiem, którego pochodzenie badamy, a jego potencjalnymi rodzicami. Wiedząc, że zgodnie z prawem dziedziczenia potomek otrzymuje po jednym allelu danego genu od każdego z rodziców, możemy ustalić prawdopodobieństwo, że badany osobnik jest spokrewniony z potencjalnymi rodzicami. Dla przykładu przeanalizujmy locus FH2848 (Ryc. 1). Matka w tym przypadku jest heterozygotą, posiadającą allele o długości 242 oraz 246, ojciec jest również heterozygotą i posiada alelle o długoścach 240 i 242. W takim przypadku, zgodnie z zasadami dziedziczenia, gdzie szczeniak otrzymuje po jednym allelu danego genu od każdego z rodziców, możliwe są następujące kombinacje alleli:

1) 242 (od matki), 240 (od ojca)

2) 242 (od matki), 242 (od ojca)

3) 246 (od matki), 240 (od ojca)

4) 246 (od matki), 242 (od ojca)

 

W analizowanym przykładzie szczeniak jest homozygotą i posiada dwa allele 242. Jeśli u badanego szczeniaka pojawiłby się allel o innej ilości powtórzeń w analizowanym locus niż te posiadane przez rodziców, mogłoby to świadczyć o niezgodności pochodzenia.

Zapisz się do newslettera
nie martw się, nie wysyłamy spamu

Polub nas nas facebooku!

Rabat 40 zł!

Poleć Nas swoim znajomym, a za każdego, który zleci u nas badanie, otrzymasz rabat o wartości 40zł dopisany do Twojego konta! Promocja dotyczy każdego zaproszonego!



<
>
Zamknij