Co dziś w menu: peklowana na sucho szynka czy może bekon?
Dzięki analizie genomicznej poczyniono znaczące postępy w ustaleniu zmienności genomów u wszystkich głównych gatunków zwierząt gospodarskich. Jednakże łączenie genomu z fenotypem pod względem jakości i rodzaju mięsa nadal stanowi wyzwanie dla producentów. Dzięki postępom technologii „omicznych” uzyskano narzędzia niezbędne do fenotypowania na dużą skalę coraz to większych grup osobników. Projekt MARKTHEPIG (Applied phenomics to identify biomarkers in pigs for new concepts in precision livestock farming), część indywidualnego stypendium w ramach unijnego programu Maria Skłodowska-Curie, wykorzystał nowo powstającą dziedzinę – fenomikę – by połączyć dużą ilość danych z technologii omicznych. Fenomika to nowa transdyscyplina zajmująca się systematycznymi badaniami fenotypowych manifestacji genomu na poziomie komórkowym i na poziomie całego organizmu. MARKTHEPIG pracuje nad świniami o wyraźnym fenotypie Prof. Luca Fontanesi, koordynator projektu MARKTHEPIG, wyjaśnia: „Celem obecnego projektu było wykorzystanie wiedzy uzyskanej przez Uniwersytet w Bolonii na temat świń o wyraźnym fenotypie w celu lepszego zrozumienia czynników (zarówno genetycznych, jak i innych) przyczyniających się do zmiennej hodowli tych zwierząt”. Czynniki te mają duże znaczenie w opracowywaniu strategii selekcji i hodowli tego gatunku. MARKTHEPIG wykorzystuje proteomikę opartą na spektrometrii mas, by rozpoznawać nowe biomarkery, które mogą opisywać wewnętrzne lub molekularne fenotypy, by przewidywać wyniki hodowli zwierząt na poziomie genetycznym. Ponadto wyniki projektu otworzyły nowe możliwości wykorzystania fenomiki w celu lepszej kategoryzacji świni jako modelu zwierzęcego. Podstawa cząsteczkowa peklowania szynki na sucho U podstaw metabolizmu zwierzęcia leży jego wątroba. Po raz pierwszy w projekcie MARKTHEPIG opisano różnice cząsteczkowe występujące pomiędzy dwoma ważnymi rasami świń w odniesieniu do ich wątroby i profilu białkowego. „Znaleziono i oznaczono łącznie około 500 punktów proteomicznych. 25 spośród nich skutkowało ekspresją różnicową w wątrobach świń należących do dwóch głównych ras ciężkich, z których uzyskuje się szynkę peklowaną na sucho”, wyjaśnia prof. Fontanesi. Jeśli chodzi o właściwości decydujące o tym, czy ze świni uzyska się szynkę, czy bekon, zespół wykrył różnice w profilu proteomicznym wątroby, które mogą pośrednio wyjaśniać różnice na poziomie tkanki mięśniowej. Wyniki prac prowadzonych w ramach projektu opublikowano w recenzowanym czasopiśmie naukowym PLOS ONE. Wyzwania i rozwiązania na drodze do postępów w proteomice Aby zrealizować cele projektu, w ramach MARKTHEPIG przeprowadzono zaawansowane analizy proteomiczne, których nie dało się przeprowadzić w laboratorium lokalnym. W ramach rozwiązania alternatywne laboratoria na Uniwersytecie w Bolonii zapewniły niezbędną wiedzę fachową z zakresu proteomiki. Po zakończeniu projektu główne laboratorium zamierza kontynuować dalsze badania nad fenotypami cząsteczkowymi świń. Celem jest dalsze opisywanie zmienności genetycznej w ramach poszczególnych ras i pomiędzy nimi. „Repozytorium biologiczne, które zgromadziliśmy przez te lata, stanowić będzie ważny zasób na potrzeby dalszych badań bazujących na wysokoprzepustowych technologiach fenotypowania cząsteczkowego”, zauważa prof. Fontanesi. Prof. Fontanesi potwierdza, że indywidualne stypendium w ramach programu Maria Skłodowska-Curie umożliwiło utworzenie większej populacji referencyjnej świń poprzez dodatnie innych fenotypów cząsteczkowych do populacji świń, dla których ukończono już genotypowanie i fenotypowanie z wykorzystaniem wielu dodatkowych biomarkerów. „Zasób ten stanie się swego rodzaju populacją referencyjną dla wielu innych badań; może mieć duży wpływ na hodowlę i selekcję świń oraz podstawy biologii”, stwierdza.
Słowa kluczowe
MARKTHEPIG, świnia, fenotyp, wątroba, szynka peklowana na sucho, fenomika, biomarker