Gesündere Kühe durch Genomik
Milchkühe sind gegenüber einer Reihe von Pathogenen, die gemeinhin auf Landwirtschaftsbetrieben anzutreffen sind, anfällig. Hierdurch kann die Fruchtbarkeit und Lebensdauer der Tiere verringert und ein intensives Zurückgreifen auf Antibiotika gefördert werden. Diese Situation wurde über das Projekt INNATELYBETTERCOWS (A genomics approach to increasing disease resistance in dairy cows through improvements in innate immunity) adressiert. Die Projektpartner vertraten die Hypothese, dass die genetische Selektion bei Milchkühen mit einem hohen Ertrag in Zusammenhang mit verringerten Immunreaktionen stünde und Kühe somit gegenüber gängigen Erkrankungen wie einer Mastitis und Endometritis prädisponiert seien. Europäische und chinesische Forscher kehrten diesen Trend um, indem wichtige Gene identifiziert wurden, die an der Immunfunktion beteiligt sind und die über eine Vielzahl von Pathogenen aktiviert werden können. Unter Verwendung von Daten zu Holstein-Rindern aus dem Vereinigten Königreich und aus China wurden genomweite Assoziierungsstudien durchgeführt. Unter Nutzung des Gehalts an somatischen Zellen (Somatic Cell Count, SCC) wurden Genotypen als Indikatormerkmal für eine Mastitis in beiden Populationen analysiert und mit Daten zur allgemeinen Gesundheit verglichen. Die Resultate verdeutlichten Regionen, in denen eine Assoziierung des SCC mit dem Einzelnukleotidpolymorphismus (Single Nucleotide Polymorphism, SNP) auftrat, eine DNA-Sequenzvariation in den Chromosomen 1, 4 und 21. Wissenschaftler sequenzierten 15 Kandidatengene und bestätigten die Präsenz von 52 SNPs in den britischen und chinesischen Holstein-Rinderpopulationen. Die DNA der Rinderpopulation aus dem Vereinigten Königreich wurde im Hinblick auf 12 dieser SNPs genotypisiert und die Assoziierungen zwischen Genotyp und SCC, Gesundheits- und Überlebensdaten, wurden analysiert. Die Ergebnisse zeigten, dass mehrere der SNPs tatsächlich sowohl mit Erkrankungen als auch mit der Überlebenszeit in der Herde assoziiert sind. Die erlangten Daten stützen die ursprüngliche Hypothese, dass sich Unterschiede im Genotyp von Kandidatengenen mit großer Bedeutung für das natürliche Immunsystem aufgrund einer veränderten Anfälligkeit gegenüber einer Vielzahl von Erkrankungen sowohl auf die Gesundheit als auch das Überleben von Holstein-Milchkühen auswirken. Wichtige identifizierte Wege betreffen die Migration von Immunzellen in betroffenes Gewebe und deren Fähigkeit, Bakterien bei Eintreffen abzutöten. Diese Informationen können zu einer besseren Auswahl von Zuchttieren führen. INNATELYBETTERCOWS wird zu einer besseren Auswahl von Zuchttieren führen, zukünftigen Generationen an Kühen aufgrund einer besseren Gesundheit zugutekommen und die Verwendung von Antibiotika in der Milchindustrie verringern. Das Projekt wird ebenfalls dazu beitragen, die Anzahl an Tieren, die zur Aufrechterhaltung der Milchproduktion erforderlich ist, auf ein Minimum zu beschränken und somit die Auswirkungen der Milchwirtschaft auf die Umwelt reduzieren.
Schlüsselbegriffe
Milchkühe, angeborene Immunfunktion, Fruchtbarkeit, Lebensdauer, INNATELYBETTERCOWS, Gehalt an somatischen Zellen, Einzelnukleotidpolymorphismus