Gentester kan bli viktig verktøy

Gentester kan bli viktig verktøy

Vi vet at ukastrerte råner har bedre fôrutnyttelse og magrere kjøtt enn de kastrerte. Bruk av ukastrerte råner kan derfor bli produksjonsøkonomisk. Gentester kan bli et viktig verktøy for å plukke de riktige rånene.

All kastrering av hanngris vil bli forbudt fra 2009. Det vedtok Stortinget i 2002, først og fremst av dyrevernmessige hensyn.

Med bakgrunn i dette startet i 2004 prosjektet «Genetics of boar taint» i Norsvin, med støtte fra Norges forskningsråd. Arbeidet foregår på Hamar og på Ås, og Eli Grindflek, som er forsker i molekylærgenetikk, er prosjektleder. Elin Bergseth er ansvarlig for prøvetaking og Biobanken, Håvard Tajet er stipendiat i bioinformatikk, og undertegnede er stipendiat i molekylærgenetikk. Hovedmålet med prosjektet er å forstå den komplekse genetikken som fører til at enkelte råner får rånesmak, og å bruke denne kunnskapen i den praktiske avlen for å redusere rånesmak hos Norsvins griser.

ÅRSAK TIL RÅNESMAK

Rånesmak er i hovedsak forårsaket av høye nivåer av androstenon og/eller skatol. Androstenon produseres i testiklene når rånen blir kjønnsmoden og konsentreres i spyttkjertlene, der det omdannes til et aktivt luktstoff for å regulere brunst hos purka. Androstenon er en veldig fettløselig forbindelse, og det er denne akkumuleringen i fett som gir lukt og smak ved oppvarming av kjøtt/fett.

Lagring i fett kan enten skyldes unormalt høy produksjon av androstenon i testiklene, mangelfull nedbrytning i leveren, eller begge deler. Androstenon er et hormon som produseres i samme biokjemiske reaksjonsvei som testosteron, og som derfor også øker ved kjønnsmodning. Dette er en utfordring siden man ønsker å redusere nivået av androstenon uten å påvirke produksjon av testosteron hos rånen, som er med på å stimulere vekst og fruktbarhet. Vi vil unngå dette ved å identifisere gener som spesifikt påvirker dannelse og nedbrytning av androstenon. Det er stor forskjell på nivå av androstenon mellom ulike raser. Blant annet har duroc høyere nivå enn landsvin, og det er disse to rasene vi vil studere i dette prosjektet.

Skatol produseres av bakterier i tarmen ved nedbrytning av aminosyren tryptofan, og absorberes i blodet. Mesteparten av skatolen brytes ned i leveren og skilles ut, men ved mangelfull nedbrytning kan noe absorberes i fett og forårsake uønsket lukt og smak. I motsetning til androstenon kan nivået av skatol påvirkes av ernæring og miljø. Det er funnet sammenheng mellom nedbrytning av androstenon og skatol i lever, og høyt nivå av skatol i fett er ikke observert hos kastrerte griser. Dette kan tyde på at kjønnshormoner er involvert i reguleringen av gener som sørger for nedbrytning av skatol.

DATAMATERIALE

De siste årene har store mengder biologiske prøver blitt samlet inn fra landsvin- og durocråner på Hamar og Skatval og lagret i Biobanken på Hamar, og både blod- og vevsprøver vil bli brukt til forsøkene i dette prosjektet. Analyser på bl.a. Norges veterinærhøgskole gir oss fenotypiske data for androstenon, skatol og testosteron, og avlsdatabanken inneholder andre registreringer om dyrene, samt slektskapsinformasjon.

GENENE KAN KARTLEGGES

Androstenon er vist å være svært arvelig, men siden vi ikke kan registrere nivået før grisen er kjønnsmoden, er det ikke mulig å selektere råner på et tilstrekkelig tidlig tidspunkt. Genetiske faktorer påvirker også akkumuleringen av skatol i fett og nedbrytningen i lever. Ved å finne gener som er knyttet til nivåforskjeller av androstenon og skatol, kan vi ved hjelp av en enkel gentest finne ut om en råne har uønskede genvarianter før den selekteres til videre avl. Metodene vi skal bruke for å finne genene er studie av kandidatgener, genomscan, microarray og massARRAY.

KANDIDATGENER

Ved å se på den kjente biokjemien til androstenon og skatol kan vi finne gener som er involvert i dannelse og nedbrytning av disse komponentene. Vi ønsker å sekvensere disse for å se baseparrekkefølgen i ekstreme griser og med dette finne mutasjoner i arvematerialet, såkalte SNPer (single nucleotide polymorphisms/ enkeltbasemutasjoner) (se fig.1). Mutasjon er endringen av en base som kan gi forandring i strukturen til genene og ha stor betydning for funksjonen. Vi håper derfor å finne forandringer som fører til lavere rånesmak.

GENOMSCAN

En av metodene vi bruker for å finne interessante gener, er genomscan. Her vil alt arvematerialet til 1500 landsvin- og 900 durocråner analyseres med gene- tiske markører. Markørene er DNA-biter med kjent posisjon på arvematerialet, som er koblet til forskjellige gener. Ved å kombinere variasjonen av disse markørene med grisenes verdi av androstenon og skatol, kan vi identifisere kromosomområder hvor det ligger aktuelle gener for rånesmak. Rånesmak er en kompleks egenskap og vi forventer å finne flere kromosomområder og gener. Vi kan gå nærmere inn på disse områdene, enten hos gris eller tilsvarende områder hos menneske, og hente info om genene. Hvis kjent kunnskap tilsier at de har en sammenheng med rånesmak, ønsker vi å sekvensere dem, og disse genene er da også kandidatgener.

MICROARRAY

Ved å bruke vev fra griser med høyt og lavt nivå av androstenon, kan vi med denne metoden se hvilke gener som er forskjellig uttrykt mellom ulike vev og mellom ulike råner. Vi ønsker å se på hvilke gener som er aktive både i testikkel, der androstenon produseres, og i lever, der det brytes ned, både i landsvin og duroc. Kjente DNA-biter fra mange tusen gener er festet på en liten brikke, og DNA fra våre griser vil lime seg til disse bitene (se fig.2). Metoden gir oss en unik mulighet til å se på tusenvis av gener samtidig og å finne de genene som påvirker en egenskap, i dette tilfellet rånesmak. Denne delen av prosjektet skal vi gjøre i samarbeid med Danmarks Jordbrugsforskning, Foulum, som har laget en slik brikke med grisegener.

MASSARRAY

Etter å ha funnet aktuelle gener ved hjelp av de foregående metodene, kan vi med denne metoden se hvor stor forskjell det er i uttrykk av genene mellom ekstreme dyr. Vi kan bestemme hver enkelt rånes mengde av aktuelle gener, også gener med lav frekvens som ikke er detekterbare med microarray. Vi kan også se på frekvensen av ulike mutasjoner og se om noen varianter forekommer hyppigere i dyr med høyt/lavt nivå av androstenon. Disse vil da være aktuelle for seleksjon mot rånesmak.