تحقیق مقاله اصلاح نژاد دام - علم و هنر تثبت ژن های موثر در تولید اقتصادی دامی

اصلاح نژاد دام علم و هنر تثبت ژن های موثر در تولید اقتصادی دام می‌باشد. اصلاح نژاد با انتخاب دامها و طیور برتر از لحاظ فنوتیپ و با کمک روشهای آمیزشی مناسب، دام و طیور برتر راایجاد می‌کند. اصلاح نژاد یک علم کاربردی بوده و در بخش‌های تخصصی با کاربرد دانش ژنتیک، دانش آمار و رایانه افق جدیدی پیدا کرده است.

چکیده:

مدلهای استفاده شده در ژنتیک کمی عمدتا اثر تجمعی ژنهایی را که عهده دار ایجاد تنوع در صفات می باشند مورد توجه قرار می دهند و فرض اصلی در این مبحث، تفکیک همزمان بسیاری از ژنهای کوچک اثر می باشد. این موضوع مورد تردید است که همه ژنهای مؤثر بر صفات کمی اثرات جزئی داشته باشند و ممکن است برخی از این ژنها سهم عمده ای در تنوع صفات به خود اختصاص داده باشند. متخصصین ژنتیک مولکولی قادر به تعیین ژنوتیپ آنها با استفاده از       تکنیک های مولکولی بوده و قادرند بطور مستقیم نشان دهند که چگونه تنوع فنوتیپی از تنوع ژنتیکی موجود در ژنوم موجود ناشی می شود امروزه تکنیک های مولکولی و ژنتیک کمی بصورت مکمل یکدیگر استفاده می گردند. دو دیدگاه عمده برای تعیین ژنوتیپ در ژنتیک وجود دارد که عبارتند از: 1- استفاده از نشانگرهای غیر مستقیم، که در این روش تعیین ژنوتیپ با استفاده از نشانگرهایی که بر روی قطعه کروموزومی خاصی است صورت میگیرد. 2- دیدگاه ژنهای کاندیدا است که در این روش با توجه به اطلاعات موجود، خود ژن کنترل کننده صفت که پروتئین خاصی را کد می کند مورد بررسی قرار می گیرد که در واقع این ژنها به عنوان مارکرهای مستقیم صفات بیولوژیکی و فیزیولوژیکی بکار گرفته می شوند. این مقاله سعی دارد در یک نگرش اجمالی برخی از ژنهای کاندیدا برای کنترل صفات مهم اقتصادی یا ژنهای مرتبط با بروز ناهنجاری های ژنتیکی را معرفی کند.

1-  ژن کاپا کازئین (K-Casein Gene):

ژنهای بخش کازئین شیر به چهار گروه عمده K-Casein (با وزن مولکولی 19800 دالتون و 169 اسید آمینه)، Beta-Casein (با وزن مولکولی 24000 دالتون و 209 اسید آمینه)، as1-Casein (با وزن مولکولی 23000 دالتون و 199 اسید آمینه) و as2-Casein (با وزن مولکولی 25000 دالتون و 207 اسید آمینه) تقسیم می شوند که در گاو، بر روی کروموزوم شمار 6 و در گوسفند و بز بر روی کروموزوم شماره 4 قرار گرفته اند. کاپا کازئین یکی از مهمترین پروتئینهای شیر است و توسط ژنی با پنج اگزون و چهار اینترون کنترل می گردد. مقدار پنیر تولیدی و همچنین مانده گاری شیر در خارج از یخچال بطور مستقیم به خصوصیات کاپا کازئین شیر بستگی دارد. الل B ژن کاپاکازئین که حاصل بروز جهش نقطه ای (T/C) در موقعیت اگزون 4 می باشد موجب بالا رفتن راندمان تولید شیر به پنیر می شود در کاتالوگهای اسپرم ژنوتیپهای BB یا AB بیانگر ژنوتیپ های مطلوب برای تولید شیر مورد استفاده در کارخانجات پنیرسازی می باشد. که موجب کاهش زمان انعقاد شیر و بالارفتن ثبات و استحکام دلمه شدن آن می شود.

2-  ژن بتالاکتوگلوبولین (Beta-lactoglobulin):

بتالاکتوگلوبولین پروتئین اصلی بخش آب پنیر شیر نشخوارکنندگان است که دارای وزن مولکولی 18200 دالتون است که در گاو و بز بر روی کروموزوم شماره 11 و در گوسفند بر روی کروموزوم شماره 3 تعیین نقشه شده است. ژن بتالاکتوگلوبولین در گوسفند دارای 9737 جفت باز است و شامل 7 اگزون و 6 اینترون می باشد که اگزون 7 این ژن کاملا غیر فعال است و 6 اگزون اولیه مسئول تولید پروتئین بتالاکتوگلوبولین می باشند. ارتباط چندشکلی های موجود در این ژن با صفات تولیدی به خوبی مورد بررسی قرار گرفته است. ژن آلفا لاکتالبومین یکی دیگر از ژنهای بخش آب پنیر است که در گاو در کروموزوم 5 و در گوسفند در کروموزوم 3 شناسائی شده است و دارای 1400 دالتون وزن مولکولی است.

3-  ژن فسفوانول کربوکسی کیناز (PEPCK):

این ژن آنزیمی را تولید می کند که این آنزیم، آنزیم کلیدی مسیر گلوکونئوژنز می باشد یعنی مسیری که از طریق آن از سوبستراهای متنوع غیر کربوهیدراته، گلوکز خالص بدست می آید. این آنزیم با سوبسترا قرار دادن فسفوانول و دکربوکسیلاسیون آن باعث تشکیل اگزالواستات پیروات می شود. بطور کلی دو نوع آنزیم فسفوانول کربوکسی کیناز وجود دارد که به دو دسته میتوکندریایی (PEPCK-M) و سیتوزولی (PEPCK-C) تقسیم می شود ژن کد کننده این آنزیم بعنوان یک ژن کاندیدا برای شناسائی تنوع اللی و ارتباط آن با صفات اقتصادی مرتبط با پرورش طیور شناخته شده است و عمدتا ناحیه پروموتور این ژن جهت تعیین ژنوتیپ بکار می رود. از طرفی ژن PEPCK-M ممکن است ژن پروموتور برای حساسیت یا مقاومت به بیماری مارک (Marek disease) باشد.

4-  مجموعه ژنی کالپاین، کالپاستاتین (Calpain/Calpastatin):

تا کنون سه آنزیم از خانواده کالپاینها شناسائی شده که عبارتند از W-Calpain، M-Calpain و Calpastatin. که این آنزیمها نقش مهمی در رشد ماهیچه های اسکلتی و میزان تردی گوشت بعد از ذبح دارند که کالپاستاتین آنزیمی با عملکرد متفاوت در این سیستم می باشد. اکنون بخوبی روشن شده که تجزیه پروتئینهای میوفیبریل ماهیچه که توسط آنزیمهای کالپاین صورت می گیرد عمده ترین عامل تردی گوشت در هنگام جمود نعشی می باشد علاوه بر این به نظر میرسد که کالپاستاتین یک ممانعت کننده ویژه آندوژنوسی وابسته به کلسیم می باشد که از عمل آنزیمهای کالپاین جلوگیری میکند و از این طریق میزان تردی گوشت بعد از کشتار را عهده دار می باشد.

5- مجموعه ژنی هورمون رشد، گیرنده هورمون رشد (GH/GHR):

ژن هورمون رشد دارای 5 اگزون و 4 اینترون می باشد که کد کننده پروتئینی با 191-190 اسید آمینه می باشد که از غده هیپوفیز قدامی ترشح می شود این هورمون نقش کلیدی در فرایندهای متابولیکی مانند رشد، تولید مثل، پیری، پاسخهای ایمنی، بلوغ، اشتها، چربی لاشه و اسپرماتوژنز دارد بررسی جهشهای موجود در نواحی مختلف این ژن همواره مورد توجه بسیاری از متخصصان اصلاح نژاد می باشد. ارتباط چندشکلیهای این ژن با خصوصیات تولید شیر بطور وسیعی مورد بررسی قرار گرفته است. ژن گیرنده هورمون رشد دارای 10 اگزون و 9 اینترون می باشد که دایمر شدن آن با هورمون رشد، برای انتقال پیام هورمون رشد به داخل سلول لازم می باشد. ارتباط ژن گیرنده هورمون رشد با فنوتیپ کوتولگی و همچنین با خصوصیات تولید شیر و وزن از شیرگیری و وزن کشتار در سطح وسیعی بررسی شده است.