Использование генетики для улучшения здоровья скелета кур-несушек
Использование генетики для улучшения здоровья скелета кур-несушек
Профессор Ян Данн из Рослинского института недавно представил генетический взгляд на улучшение качества костей.
Многогранный подход, сочетающий генетику, питание, методы выращивания и проектирование содержания, необходим для улучшения здоровья скелета и повышения благосостояния и устойчивой производительности кур-несушек.
Это было послание профессора Яна Данна из Института Рослина и Королевской школы ветеринарных исследований при Эдинбургском университете, когда он недавно прочитал лекцию памяти Гордона в Британском отделении Всемирного общества птицеводства.
В лекции, которая была опубликована в журнале British Poultry Science, Данн рассмотрел вопрос о качестве костей у кур-несушек с генетической точки зрения, отметив иронию в том, что переход от клеток к условиям без клеток привел к увеличению повреждения костей киля, несмотря на улучшение общего здоровья скелета.
Парадокс благополучия заключается в том, что улучшение среды обитания кур с помощью законодательства, как это происходит в США и ЕС, часто сопровождалось большими повреждениями скелета.
По словам Данна, чтобы решить этот парадокс, можно использовать ряд подходов, при этом ученые говорят, что искусственная среда может быть адаптирована для уменьшения ущерба от переходов; Сама птица может быть выведена для того, чтобы иметь более крепкий скелет, и есть поведенческие черты, которые потенциально могут быть отобраны. Также необходимо учитывать питание.
Важность здоровья костей кур-несушек
В своей презентации Данн сказал, что здоровье костей кур-несушек было проблемой еще со времен Дарвина в 1868 году, но недавняя проблема здоровья костей киля дошла до Европейского парламента, что привело к вопросу о практике разведения кур-несушек.
Куры в многоярусном содержании имеют больше повреждений килевого косяка, чем в одноярусном. Проблема также проявляется в органическом производстве на свободном выгуле.
Повреждение килевой кости – слишком много яиц?
Проблема не в количестве яиц, которые откладывают куры, а просто в том, что они откладывают яйца, сказал Данн. Глядя на исторические данные, можно сказать, что не было обнаружено никаких генетических корреляций между рядом признаков качества костей и количеством снесенных кур.
Половое созревание
Генетические исследования показали, что не количество отложенных яиц, а время полового созревания, измеряемое как начало откладывания яиц, явно имеет важное значение для определения здоровья скелета. Но в других исследованиях, посвященных курам, которые несли коричневые яйца, какой-либо эффект полового созревания не был очевиден, поэтому его нельзя признать фактором во всех случаях.
Генетика и питание
Десятилетия работы были посвящены пониманию генетического вклада в качество костей у кур-несушек. По мере того, как темпы доставки генетических инструментов ускоряются, стали возможны ассоциативные исследования с использованием однонуклеотидных полиморфизмов (SNP), которые точно картируют локусы в чистой линии и позволяют отслеживать последовательные поколения.
Одна генетическая область была точно определена с относительно небольшим числом генетических маркеров, которые определили 2 различных гаплотипа. Стало возможным использовать образцы костей из гаплотипов, которые имели большую разницу в качестве костей, для сравнения экспрессии генов, так называемой транскриптомики.
Доступ к большим популяциям населения позволил контролировать переменные, которые, как известно, изменяют качество костей. Это включает в себя время суток, которое влияет на яйцеобразование и, следовательно, на состояние кости, чтобы получить кур, которые были похожи физиологически, но их генотип по расположению генома отличался. Лишь небольшое количество генов различалось между двумя генотипами.
Ферментов
Одним из них выделялся по значимости фермент цистатионин бета-синтаза. Этот ген располагался в пределах уже идентифицированной области хромосомы, где находился эффект. Это было убедительным доказательством того, что этот ген, вероятно, является причиной наблюдаемой разницы в качестве костей между генотипами, а его субстрат, гомоцистеин, различается между гаплотипами.
Известно, что гомоцистеин потенциально влияет на кости, но цистатионин-β-синтаза не была геном, который обязательно когда-либо был бы идентифицирован как причина различий в качестве костей.
Цистатионин-β-синтаза является важным компонентом одного углеродного пути, поскольку она занимает центральное место в клеточном метаболизме. Его субстрат, гомоцистеин, является аминокислотой, но не используется непосредственно в синтезе белка. Тем не менее, он ингибирует действие поперечных связей между цистеиновыми связями, подавляя экспрессию лизилоксидазы и активность фермента путем образования гомоцистеина тиолактона. Сшивание имеет важное значение для качества коллагена. Коллагеновый матрикс – это структура, в которой происходит минерализация и придание кости пластичных или пластичных свойств.
Дальнейшие действия
Что можно сделать с этой информацией? По его словам, большинство исследований не идут дальше перечисления того, какие гены могут отличаться в разных состояниях. В немногих исследованиях был выявлен причинный ген признака. В этом случае удалось как продемонстрировать функциональный эффект, так и предложить потенциальное питательное решение.
Цистатионин-β-синтаза участвует в превращении гомоцистеина в цистатионин в рамках одного углеродного пути, и, учитывая большое количество биохимии в этом пути, можно манипулировать им для снижения его концентрации.
Повторное метилирование гомоцистеина в метионин, который является лимитирующей аминокислотой, должно снизить концентрацию гомоцистеина. Бетаин, или триметиламин, является проверенной кормовой добавкой, которая способствует повторному метилированию гомоцистеина до метионина, что снижает концентрацию гомоцистеина. Гипотеза о том, что снижение уровня гомоцистеина при кормлении бетаином улучшит качество костей, была проверена. Концентрация гомоцистеина была снижена, а прочность и плотность разрушения костей были выше, когда кур кормили бетаином. Перейдя от базовой генетики, удалось перейти к недорогому методу улучшения качества костей.
Выводы
В обзоре Данн представил генетический взгляд на улучшение качества костей, и прямой генетический отбор может работать. Практический фенотип является ключом к прогрессу, и, наконец, существует один метод, основанный на плотности большеберцовых костей на живых курах.
Это может потребовать дальнейшего развития или упрощения. Предпринимаются усилия по автоматизации аспектов процесса, и есть надежда, что птицеводы воспользуются возможностью уменьшить повреждение костей с помощью этого или более совершенных методов. Это станет ключевым шагом в повышении устойчивости отрасли в будущем.
Исследования по улучшению качества костей должны быть нацелены на признаки, которые имеют веские доказательства важности и измеримости. Качество костей можно измерить напрямую, хотя коррелирующие черты, такие как возраст в период полового созревания или масса тела, которая, в частности, является следствием возраста в период полового созревания, поддаются измерению и оказывают известное влияние на качество костей. Существует мало доказанных доказательств гипотезы о том, что увеличение количества яиц, производимых современными курами, является причиной плохого качества костей.
Использование генетики для поиска генов, контролирующих качество костей, не является пустой тратой времени, если это дает знания о функциях, которые могут привести к инновационным решениям. Цистатионин-β-синтаза привела к новым диетологическим вмешательствам, и есть много других участков генома, ожидающих исследования для контроля качества костей.
Лауреат Нобелевской премии биолог Сидней Бреннер сказал, что «у каждого ученого есть свой ген», и, безусловно, у каждого ученого есть свои генетические локусы. Понимание последствий этих локусов потенциально может привести к решению важных проблем. Генетические маркеры, связанные только с цистатионин-β-синтазой, могут улучшить прочность костей стада на 6-18% (и есть много доказательств того, что геномный отбор возможен для качества костей, что может помочь облегчить задачу, поскольку эта технология в настоящее время широко используется).
Генетика предоставила решения, но это не единственное решение, так как выращивание, питание и дизайн жилья важны. Потребуется комплексный подход к оптимизации благосостояния будущего «слоя долгой жизни» в условиях, к которым потребители и розничные торговцы предъявляют все более высокие требования.
Многогранный подход, сочетающий генетику, питание, методы выращивания и проектирование содержания, необходим для улучшения здоровья скелета и повышения благосостояния и устойчивой производительности кур-несушек.
Это было послание профессора Яна Данна из Института Рослина и Королевской школы ветеринарных исследований при Эдинбургском университете, когда он недавно прочитал лекцию памяти Гордона в Британском отделении Всемирного общества птицеводства.
В лекции, которая была опубликована в журнале British Poultry Science, Данн рассмотрел вопрос о качестве костей у кур-несушек с генетической точки зрения, отметив иронию в том, что переход от клеток к условиям без клеток привел к увеличению повреждения костей киля, несмотря на улучшение общего здоровья скелета.
Парадокс благополучия заключается в том, что улучшение среды обитания кур с помощью законодательства, как это происходит в США и ЕС, часто сопровождалось большими повреждениями скелета.
По словам Данна, чтобы решить этот парадокс, можно использовать ряд подходов, при этом ученые говорят, что искусственная среда может быть адаптирована для уменьшения ущерба от переходов; Сама птица может быть выведена для того, чтобы иметь более крепкий скелет, и есть поведенческие черты, которые потенциально могут быть отобраны. Также необходимо учитывать питание.
Важность здоровья костей кур-несушек
В своей презентации Данн сказал, что здоровье костей кур-несушек было проблемой еще со времен Дарвина в 1868 году, но недавняя проблема здоровья костей киля дошла до Европейского парламента, что привело к вопросу о практике разведения кур-несушек.
Куры в многоярусном содержании имеют больше повреждений килевого косяка, чем в одноярусном. Проблема также проявляется в органическом производстве на свободном выгуле.
Повреждение килевой кости – слишком много яиц?
Проблема не в количестве яиц, которые откладывают куры, а просто в том, что они откладывают яйца, сказал Данн. Глядя на исторические данные, можно сказать, что не было обнаружено никаких генетических корреляций между рядом признаков качества костей и количеством снесенных кур.
Половое созревание
Генетические исследования показали, что не количество отложенных яиц, а время полового созревания, измеряемое как начало откладывания яиц, явно имеет важное значение для определения здоровья скелета. Но в других исследованиях, посвященных курам, которые несли коричневые яйца, какой-либо эффект полового созревания не был очевиден, поэтому его нельзя признать фактором во всех случаях.
Генетика и питание
Десятилетия работы были посвящены пониманию генетического вклада в качество костей у кур-несушек. По мере того, как темпы доставки генетических инструментов ускоряются, стали возможны ассоциативные исследования с использованием однонуклеотидных полиморфизмов (SNP), которые точно картируют локусы в чистой линии и позволяют отслеживать последовательные поколения.
Одна генетическая область была точно определена с относительно небольшим числом генетических маркеров, которые определили 2 различных гаплотипа. Стало возможным использовать образцы костей из гаплотипов, которые имели большую разницу в качестве костей, для сравнения экспрессии генов, так называемой транскриптомики.
Доступ к большим популяциям населения позволил контролировать переменные, которые, как известно, изменяют качество костей. Это включает в себя время суток, которое влияет на яйцеобразование и, следовательно, на состояние кости, чтобы получить кур, которые были похожи физиологически, но их генотип по расположению генома отличался. Лишь небольшое количество генов различалось между двумя генотипами.
Ферментов
Одним из них выделялся по значимости фермент цистатионин бета-синтаза. Этот ген располагался в пределах уже идентифицированной области хромосомы, где находился эффект. Это было убедительным доказательством того, что этот ген, вероятно, является причиной наблюдаемой разницы в качестве костей между генотипами, а его субстрат, гомоцистеин, различается между гаплотипами.
Известно, что гомоцистеин потенциально влияет на кости, но цистатионин-β-синтаза не была геном, который обязательно когда-либо был бы идентифицирован как причина различий в качестве костей.
Цистатионин-β-синтаза является важным компонентом одного углеродного пути, поскольку она занимает центральное место в клеточном метаболизме. Его субстрат, гомоцистеин, является аминокислотой, но не используется непосредственно в синтезе белка. Тем не менее, он ингибирует действие поперечных связей между цистеиновыми связями, подавляя экспрессию лизилоксидазы и активность фермента путем образования гомоцистеина тиолактона. Сшивание имеет важное значение для качества коллагена. Коллагеновый матрикс – это структура, в которой происходит минерализация и придание кости пластичных или пластичных свойств.
Дальнейшие действия
Что можно сделать с этой информацией? По его словам, большинство исследований не идут дальше перечисления того, какие гены могут отличаться в разных состояниях. В немногих исследованиях был выявлен причинный ген признака. В этом случае удалось как продемонстрировать функциональный эффект, так и предложить потенциальное питательное решение.
Цистатионин-β-синтаза участвует в превращении гомоцистеина в цистатионин в рамках одного углеродного пути, и, учитывая большое количество биохимии в этом пути, можно манипулировать им для снижения его концентрации.
Повторное метилирование гомоцистеина в метионин, который является лимитирующей аминокислотой, должно снизить концентрацию гомоцистеина. Бетаин, или триметиламин, является проверенной кормовой добавкой, которая способствует повторному метилированию гомоцистеина до метионина, что снижает концентрацию гомоцистеина. Гипотеза о том, что снижение уровня гомоцистеина при кормлении бетаином улучшит качество костей, была проверена. Концентрация гомоцистеина была снижена, а прочность и плотность разрушения костей были выше, когда кур кормили бетаином. Перейдя от базовой генетики, удалось перейти к недорогому методу улучшения качества костей.
Выводы
В обзоре Данн представил генетический взгляд на улучшение качества костей, и прямой генетический отбор может работать. Практический фенотип является ключом к прогрессу, и, наконец, существует один метод, основанный на плотности большеберцовых костей на живых курах.
Это может потребовать дальнейшего развития или упрощения. Предпринимаются усилия по автоматизации аспектов процесса, и есть надежда, что птицеводы воспользуются возможностью уменьшить повреждение костей с помощью этого или более совершенных методов. Это станет ключевым шагом в повышении устойчивости отрасли в будущем.
Исследования по улучшению качества костей должны быть нацелены на признаки, которые имеют веские доказательства важности и измеримости. Качество костей можно измерить напрямую, хотя коррелирующие черты, такие как возраст в период полового созревания или масса тела, которая, в частности, является следствием возраста в период полового созревания, поддаются измерению и оказывают известное влияние на качество костей. Существует мало доказанных доказательств гипотезы о том, что увеличение количества яиц, производимых современными курами, является причиной плохого качества костей.
Использование генетики для поиска генов, контролирующих качество костей, не является пустой тратой времени, если это дает знания о функциях, которые могут привести к инновационным решениям. Цистатионин-β-синтаза привела к новым диетологическим вмешательствам, и есть много других участков генома, ожидающих исследования для контроля качества костей.
Лауреат Нобелевской премии биолог Сидней Бреннер сказал, что «у каждого ученого есть свой ген», и, безусловно, у каждого ученого есть свои генетические локусы. Понимание последствий этих локусов потенциально может привести к решению важных проблем. Генетические маркеры, связанные только с цистатионин-β-синтазой, могут улучшить прочность костей стада на 6-18% (и есть много доказательств того, что геномный отбор возможен для качества костей, что может помочь облегчить задачу, поскольку эта технология в настоящее время широко используется).
Генетика предоставила решения, но это не единственное решение, так как выращивание, питание и дизайн жилья важны. Потребуется комплексный подход к оптимизации благосостояния будущего «слоя долгой жизни» в условиях, к которым потребители и розничные торговцы предъявляют все более высокие требования.
Источник: http://www.poultryworld.net
