LEXINGTON, Kentucky (24 lipca 2024 r.) — W ramach projektu, który może okazać się przełomem w nauce o koniach, badacz z Martin-Gatton College of Agriculture, Food and Environment na Uniwersytecie Kentucky pomaga w kierowaniu trzyletnim projektem mającym na celu zmapowanie kodu genetycznego 13 ras koni i ich krewnych.

Finansowana nagrodą w wysokości 765 000 USD od amerykańskiego Departamentu Rolnictwa (USDA) National Institute of Food and Agriculture, inicjatywa zatytułowana „Functionally Annotated Equine Pangenome with Infrastructure for an Accessible, Integrative, Community Genomics Resource” ma na celu lepsze zrozumienie genetyki koni. Naukowcy mają nadzieję utorować drogę do postępu w zakresie zdrowia, wydajności i zapobiegania chorobom genetyki koni.

„Tradycyjnie badania genetyczne opierały się na pojedynczym genomie referencyjnym dla gatunku, co może wykluczać wariacje specyficzne dla rasy. Natomiast pangenom integruje wiele genomów referencyjnych, rejestrując unikalne cechy genetyczne różnych ras” — powiedział Theodore Kalbfleisch, Ph.D., profesor nauk weterynaryjnych w brytyjskim Maxwell H. Gluck Equine Research Center. „To kompleksowe podejście pomaga naukowcom dostrzec pełną różnorodność genetyczną w obrębie gatunku, co jest kluczowe dla zrozumienia cech takich jak temperament, dobre samopoczucie i podatność na choroby”.

Zakres i cele projektu

Kalbfleisch i jego zespół z wielu uniwersytetów wygenerują dokładne, haplotypowo rozdzielone zestawy genomów dla 13 ras koni, w tym arabskiego, belgijskiego, islandzkiego i pełnej krwi angielskiej. Rozszerzą również to badanie o zebrę i osła. Porównując te genomy, naukowcy mają na celu zidentyfikowanie czynników genetycznych, które wpływają na cechy takie jak temperament, dobre samopoczucie i podatność na choroby.

Zespół wykorzysta zaawansowaną technologię sekwencjonowania, aby zmapować zarówno DNA, jak i RNA koni. DNA zawiera instrukcje genetyczne dotyczące długoterminowych cech, podczas gdy RNA pokazuje, które części DNA aktywnie wytwarzają białka — niezbędne składniki życia.

Obejmuje to kilka kluczowych kroków:

1. Sekwencjonowanie DNA: Genomowe DNA (gDNA) każdej rasy zostanie zsekwencjonowane w celu zidentyfikowania pełnego zestawu genów.
2. Analiza RNA: RNA będzie analizowane w celu zrozumienia, które geny są aktywne w różnych tkankach.
3. Adnotacja: Dane RNA zostaną zmapowane z powrotem do gDNA, identyfikując, które części genomu są używane do produkcji białek. Pomaga to zrozumieć funkcję określonych genów.
4. Porównanie: Porównując dane genomiczne różnych ras, naukowcy mogą zidentyfikować różnice genetyczne, które przyczyniają się do unikalnych cech każdej rasy.

Badania te mogą poprawić zdrowie koni, wydajność i decyzje hodowlane w społeczności koniowatych, a także innych zwierząt hodowlanych. Ponadto wyniki zostaną udostępnione na platformie genomicznej, aby każdy miał do nich łatwy dostęp, niezależnie od wiedzy z zakresu bioinformatyki.

Oczekiwane rezultaty projektu obejmują:

• Poprawa zdrowia i wydajności: Wgląd w czynniki genetyczne wpływające na zdrowie i wydajność, umożliwiający ukierunkowane programy hodowlane.
• Zapobieganie chorobom: Identyfikacja markerów genetycznych chorób, umożliwiająca wczesne wykrywanie i stosowanie strategii zapobiegania.
• Lepsze zrozumienie: Głębsze zrozumienie biologii i ewolucji koni dzięki kompleksowym danym genetycznym.

„Ten projekt nie dotyczy tylko koni” – wyjaśnił Kalbfleisch. „Ustanawia precedens dla badań genetycznych nad innymi zwierzętami hodowlanymi. Techniki i narzędzia z tego projektu mogą przynieść korzyści innym gatunkom, rozwijając badania genetyczne i poprawiając zdrowie i produktywność zwierząt na całym świecie”.

W badaniu biorą udział również naukowcy z Texas A&M, University of Nebraska-Lincoln i University of Minnesota.

Materiał ten powstał na podstawie prac wspieranych przez National Institute of Food and Agriculture, US Department of Agriculture, na mocy nagrody numer 2024-67015-42330. Wszelkie opinie, ustalenia, wnioski lub zalecenia wyrażone w tej publikacji są opiniami autora(-ów) i niekoniecznie odzwierciedlają poglądy Department of Agriculture.