ОТБОР ПРОБ, ГЕНОТИПИРОВАНИЕ И БИОИНФОРМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ДАННЫХ

В предыдущей статье вы познакомились с зоотехником-селекционером Петром, который хочет повысить качество стада с помощью геномной селекции. Он рассказал нам о своём хозяйстве, животных и о том, какие планы у предприятия. Давайте посмотрим, что будет дальше.

Мы уже помогли Петру составить список животных, которых нужно протестировать в первую очередь. По этому списку мы подготовим каталог наклеек, распечатаем его и привезём или отправим по почте.

На каждой наклейке указан инвентарный номер животного, уникальный идентификатор (если есть), дата рождения и подразделение-ферма, где находится животное. Для удобства наклейки отсортированы по фермам и по номерам. Эти наклейки Петру очень скоро пригодятся.

Теперь пришла пора собрать биологические образцы для тестирования. В этом нет ничего сложного — нужен только выщип шерсти из хвоста или холки коровы, который содержит волосяные фолликулы.

Во время сбора образцов важно быть внимательным и аккуратным. Нужно проследить, чтобы образцы не смешивались между собой. Кроме того, они не должны быть загрязнены навозом и переувлажнены. Тогда результаты тестирования будут качественными и достоверными.

Чтобы Пётр не переживал, мы поможем ему: придумаем, как лучше организовать процесс, приедем и вместе отберём первые пробы, предоставим инструкции и расходные материалы. А уже дальше он сможет собирать образцы самостоятельно.

Выщип помещается в гриппер (прозрачный полиэтиленовый пакетик с замком zip-lock), на который клеится наклейка из каталога. Тут тоже нужна внимательность — номер на образце обязательно должен соответствовать настоящему номеру животного. Когда всё готово, Пётр отправляет образцы к нам.

Мы разбираем пробы, составляем списки для подачи в лабораторию и проводим первичную проверку. Например, отбраковываем образцы, где явно недостаёт материала или которые слишком загрязнены, чтобы Пётр не платил за лишние пробы. Дальше образцы отправляются в лабораторию на исследование.

Специалисты лаборатории обрабатывают пробы и выделяют из них ДНК животного. Потом ДНК расшифровывают на микрочипах Illumina. ДНК-микрочип — это технология, которую используют в молекулярной биологии и медицине. Она позволяет получить много качественных генетических данных за сравнительно небольшие деньги.

Вот как это работает.

Выделенные из проб молекулы ДНК маркируют флуоресцентным красителем. Потом их помещают на микрочип, чтобы молекулы «отпечатались». Если просканировать чип с помощью специального микроскопа, можно зарегистрировать свечение, которое исходит от промаркированных молекул. Компьютер анализирует его и формирует пул информации, с которой можно работать дальше.

Из лаборатории нам приходят «сырые» данные, которые выглядят как буквенные последовательности нуклеотидов — базовых элементов в структуре ДНК. Мы обрабатываем эти данные по собственным алгоритмам анализа и алгоритмам ss-gBLUP, чтобы ими можно было воспользоваться на практике. Все методы обработки данных, которые мы используем соответствуют стандартам ICAR для центров интерпретации ДНК данных.

Обработав результаты лабораторного анализа, мы получаем расшифрованные генотипы каждого животного и можем приступить к расчёту основных показателей: определить геномную племенную ценность, установить генетические аномалии, выявить инбридинг, раскрыть хозяйственно-полезные признаки и подтвердить родство.

Мы используем метод ss-gBLUP, позволяющий совместно использовать родословную и геномные данные. Поэтому, прогенотипировав 30−40% поголовья, селекционер получает оценки для всего стада. Уже через 1,5 месяца после сбора образцов, наши оценки можно использовать на всех животных и более точно вести селекционную работу на всех половозрастных группах.

Конечные результаты генотипирования мы оформляем в виде в племенной книги онлайн на сайте Кситест. Это очень удобно — не нужно загружать большой и громоздкий PDF-файл, при необходимости данные легко обновить. Племенной книгой можно пользоваться с любого компьютера (ничего устанавливать не нужно, просто заходите к нам на сайт) и с любого мобильного устройства. Если нужно, зоотехник может выгрузить все данные в pdf или excel файлы для дальнейшей работы.

Племенная книга Кситест даёт возможность группировать животных по почти 30 признакам: родители, потомки, количество осеменений, экономический индекс, тип молока и многим другим. С её помощью можно легко делить животных для дальнейшей работы. Например, сформировать группы для использовния сексированного семени, на племпродажу, для эмбриотрансфера или для выбраковки.

После того как результаты появились в племенной книге онлайн, ими можно пользоваться.

В следующей статье расскажем, какую конкретно информацию получает хозяйство, как эти данные выглядят и почему племенная книга онлайн — самый удобный формат для работы с оценками животных и селекционной работы.