작성자 : Chad Bierman, Ph.D., 유전 학자, Genesus Inc
병원체는 돼지 산업에 대한 세계적인 위협입니다. 박테리아, 바이러스, 곰팡이 및 기생 원에서 발생합니다. 시간이 지남에 따라 치료 노력에 면역이되는 경향이있는 수많은 돌연변이가 종종 발생하기 쉽다.
북미 돼지 산업의 생산 흐름은 일상적으로 여러 병원체의 문제에 직면하며, 그 결과 연간 664 억 달러 규모의 북미 돼지 산업에 대한 비용이 발생합니다. PRRS는 2011 억 XNUMX 만 달러로 추정됩니다 (PRS 제거에 대한 AASV XNUMX 포지션 성명서). 이것은 돼지 산업이 건강 문제에서 살아남을 수있는 능력이 더 큰 동물로부터 이익을 얻을 수 있음을 시사합니다.
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질병 도전을 견딜 수있는 동물의 능력은 여러 가지 방법으로 정의 할 수 있습니다. 저항, 탄력성, 허용 오차 및 견고성은 모두 관련 설명자입니다. 각 개념에 대한 유전자 선택은 고유하게 정의되고 독특하게 구현되며 상황에 따라 다른 상황에서 유리할 수 있습니다. 질병에 내성이있는 동물이 질병 도전을 통제 할 수없는 동물에 비해 유리한 것으로 보이므로 질병 저항성을위한 유전자 선택이 최적으로 보인다. 그러나 특정 병원체를 표적으로하려면 상당한 선행 투자가 필요합니다. 또한, 병원체가 많다는 앞에서 언급 한 사실은 그들 모두에게 저항력을 갖기위한 실질적인 도전을 제시합니다. 바이러스는 또한 돌연변이를 일으키는 경향이 있으며, 이는 표적 병원체가 갑자기 변형되어 개체군에 전염 될 경우 보상 노력이 적을 수 있습니다.
내성 대신 질환 내성을 선택하면 다양한 질병 수준의 부담 하에서 동물이 여전히 수행 할 수 있음을 인식합니다. 그러나 질병 내성을 선택하려면 성능과 감염 수준을 동시에 측정해야합니다. 저항성 또는 내성을위한 유전자 선택의 또 다른 단점은 병원체 부담에 대한 지속적인 기록을 얻는 것이 어렵다는 점이다. 부담 수준은 시간이 지남에 따라 달라질 수 있지만 두 경우 모두 유전자 선택에 필요합니다 (Doeschl-Wilson et al., 2012).
마지막 장애물은 돼지 고기 산업이 요구하는 고 건강 핵군 환경 내에서 병원체 부담이 존재하지 않는다는 것입니다. 따라서 다른 접근 방식이 필요합니다.
질병 탄력성의 개념은 위에서 언급 한 대안을 제공합니다. 그것은 저항과 내성의 조합이며 병원체 문제에 노출되었을 때 환경 전반에 걸쳐 성능을 유지하는 동물의 능력으로 정의됩니다 (Albers et al., 1987). 질병 회복력은 독창적 인 선택이 특정 병원체 또는 도전 수준에 대한 특정 지식을 요구하지 않는다는 점에서 독특합니다. 따라서, 탄력성 표현형은 건강 관련 및 비 건강 관련 스트레스 모두에 걸쳐 강건한 것으로 간주 될 수 있으며, 현재 우리가 알지 못하는 새로운 병원체가있을 것으로 고려할 때 인구의 미래 체력을 선택하는 데 더 실용적입니다.
질병 회복력에 대한 선택은 동물이 허용되는 결과를 얻거나 도전을받을 때 그들의 성능이 더 빨리 회복되도록하는 유전자를 표적으로합니다 (그림 1). 단일 병원체에 대한 표적화 된 유전자 발견 대신, 유전자 툴킷 내부의 정량적 및 분자 적 도구를 사용하여 게놈 내의 다 유전자 규모로 선택이 이루어진다. 건강한 돼지에 대한 Genesus의 답변은 질병 탄력성 표현형에 대한 유전자 선택에 있습니다.
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Genesus는 10 년 이상 질병 연구에 자금을 지원했습니다. 게놈 전체 연관 분석에서 여러 유용한 도구가 발견되어 Genesus 툴킷에 통합되었습니다.
- 우리는 돼지 생식 호흡기 증후군 바이러스 (PRRSV)에 대한 복원력을 향상시키기 위해 선정 된 게놈 영역을 발견했습니다.
- 우리는 돼지 Circovirus 관련 질병 (PCVAD)에 취약성에 영향을 미치는 것으로 밝혀진 게놈 영역을 모니터링하고 있습니다.
- Genesus는 외부 연구를 계속 진행하고 있으며 학계 내 관계로부터 E.Coli 과제에 대한 인구의 탄력성을 향상시키기 위해 혜택을 받고 있습니다.
또한, 질병 탄력성 특성이보다 최근에 밝혀졌으며, 이는 이전에 비어있는 표현형 공극을 채우는 데 도움이 될 것이다. 이 표현형은 선택 목적으로 필요하며, Genesus는 이제 더 특정한 질병 탄력성 동물을 식별하기 위해 이러한 특정 속성을 입력 할 수 있습니다.
그러나 트레킹은 끝나지 않았습니다. 활발한 연구가 계속되고 있으며 건강 개선을위한 유전자 선택에 사용할 수있는 더 많은 도구가 계속해서 전개되고 있습니다. 질병은 점점 더 많아지고 지리적으로 퍼지고 있습니다. 이러한 이유로 질병 회복력을위한 선택은 돼지의 유전자 선택 프로그램의 핵심 요소가되어야합니다.
Genesus는 질병 연구에 계속 참여하고 있으며 건강과 동물에 대한 선택에서 게놈과 질병 탄력성 표현형을 적극적으로 결합하기 위해 노력하고 있습니다. 앞으로 몇 달 동안, 우리는 Genome Canada, Genome Alberta, PigGen Canada, USDA National Food and Agriculture Institute (NIFA) 및 Alberta 육류 및 축산 청과 관련된 주요 연구 프로젝트에 참여한 혁신적인 발견을 더 많이 공유 할 것입니다. Genesus와 이러한 자금 지원 기관을 통해 전 세계 여러 주요 대학교 (예 : 앨버타 대학교, 서스 캐처 원 대학교, Guelph 대학교, 아이오와 주립 대학교, 캔자스 주립 대학교 및 에든버러 대학교)의 프로젝트 및 연구자들과의 협력이 이루어졌습니다. 열개의.
우리는 이러한 조직의 연구원들과의 협력 및 이러한 자원 활용에 대한 참여를 통해 Genesus 내부에서 어떤 구현이 이루어 졌는지보다 자세히 공유하기를 기대합니다.
출처:
Albers, GAA, GD Gray, LR Piper, JSF Barker, LF Lejambre 및 IA Barger. 1987.-어린 메리노 양의 Haemonchus contortus 감염에 대한 저항성과 회복력의 유전학. Int. J. Parasitol. 17 : 1355–1363. Doeschl-Wilson, AB, B. Villanueva 및 I. Kyriazakis. 2012.-감염성 병원체에 대한 숙주 내성을위한 유전자 선택을위한 첫 번째 단계 : 집단 추정을 통한 내성 표현형 획득. 앞. 그 가죽. 3 : 265.
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