به گزارش «سرویس دام، طیور و آبزیان» «ماکی دام - پایگاه خبری صنعت دام، طیور و آبزیان»؛ ژنتیک کمی تنها به اثر عمیق ژن‌ها توجه دارد و این امر باعث ایجاد تفاوت‌هایی بین افراد می‌گردد و همچنین ژنتیک کمی به بررسی در خصوص ژن‌های کوچک اثر می‌پردازد که با استفاده از روش‌های آماری مبتنی بر رکورد‌ها و مشاهدات به بررسی ارزش اصلاحی افراد مختلف پرداخته که این امر بسیار پر هزینه و زمان‌بر می‌باشد.
امروزه ژنتیک مولکولی و بیوشیمی نقایص ژنتیک کمی را کاهش داده و درک ما را از تغییرات کمی در سطح ژن بالا برده است.
از طریق شناساگر‌های ژنتیکی که یکی از جنجالی‌ترین بحث‌های امروز در علم ژنتیک مولکولی و بیوتکنولوژی می‌باشد می‌توان تفاوت‌های صحیح ژنتیکی را مورد بررسی قرار داده و بر اساس آن بهترین‌ها را انتخاب نمود.
حدود ۱۵ سال پیش، بیشتر تلاش‌ها در اصلاح دام در خصوص تغییرات ژنتیک کمی به ژنتیک مولکولی با استفاده از روش‌های "QTL" و انتخاب به کمک مارکرها بوده است. متخصصین اصلاح نژاد بیشتر به تنوع صفات کمی می‌اندیشند و سعی می‌کنند با روش‌های آماری از همه اطلاعات استفاده کنند.
این روش از سال ۱۹۵۰ با پایه‌گذاری بیومتری، پیچیده‌تر همراه شد.
ژنتیک کمی تنها اثر تجمعی ژن‌هایی را که باعث ایجاد تفاوت بین افراد می‌گردد را مورد توجه قرار می‌دهد و فرض اصلی آن تفکیک همزمان بسیاری از ژن‌های کوچک اثر می‌باشد.
این موضوع مورد تردید است که، همه ژن‌های موثر کوچک اثر باشند و حتی ممکن است سهم عمده‌ای در تنوع ژنتیکی داشته باشند. تفاوت عملکرد ژن‌ها باعث می‌گردد که خصوصیات آنها بیشتر بررسی گردد.
امروزه روش‌های آماری مناسب، جهت شناسایی حیواناتی استفاده می‌گردد و حیواناتی که دارای ارزش اصلاحی مطلوب‌تری هستند بیشتر توسعه می‌دهند، همچنین در این روش حذف هرچه بیشتر عوامل محیطی و استفاده از اطلاعات حاصل از عملکرد خود حیوان و خویشاوند آن جهت انتخاب و تخمین آثار افزایشی همه جایگاه‌ها بر صفت موثر می‌باشد.
انتخاب بر اساس فنوتیپ به‌دلیل آثاری که عوامل محیطی بر روی صفت اندازه‌گیری‌شده دارند و همچین توارث صفات چندژنی همچون اپیستازی و غلبه باعث کاهش کاربرد این روش گردیده است.
در حال حاضر کاربرد تکنیک‌های آماری همچون blup امکان جدا کردن آثار محیطی از ژنتیکی را فراهم می‌کند و در برنامه‌های اصلاحی بسیار سودمند واقع شده‌اند ولی این روش ژنوتیپ یک فرد را ناشناخته باقی می‌گذارد و این روش مضراتی همچون کاهش واریانس ژنتیکی، تثبیت آلل‌های کشنده و همخونی را دربر دارد.
چراکه در روش‌های ژنتیک کمی اطلاعات ژنوتیبی افراد به‌طور دقیق قابل ارزیابی نمی‌باشد بلکه برآورد آن از طریق فنوتیپ و خویشاوندان امکان‌پذیر است.
شناخت مولکولی ژن‌های بزرگ اثر ممکن است دیدگاه جدیدی برای بهبود ژنتیکی فراهم کند.
علم ژنتیک مولکولی در اصلاح نژاد می‌کوشد با پرده‌برداری از سیما و ساختار ژن‌ها نقش دقیق آنها را در تولید حیوانات شناسایی و چگونگی تغییرات آنها را در سطح مولکولی بررسی نماید.
انتخاب بر اساس نشانگرها
شناسایی طبیعی کنترل صفات نه تنها دستاورد علمی عمده‌ای را به همراه داشته بلکه بنای اصلاحی را به یک بازده مناسب هدایت خواهد نمود که این دیدگاه به عنوان انتخاب به کمک نشانگر مشهور است.
ژنتیک مولکولی و بیوشمی شکاف و نقایص ژنتیک کمی را پرده‌برداری کرده و درک ما را از علل تغییرات کمی در سطح ژن بالا برده است.
در برنامه‌های اصلاح نژادی، مارکر یا نشانگرهای مولکولی عبارت است از: تفاوت در توالی نوکلئوتید‌های "DNA" که این تفاوت دارای توارث مندلی است.
این قطعه ویژه متعلق به ژن یا ژن‌هایی است که به‌طور معنی‌داری در تنوع بین حیوانات سهیم هستند و درنتیجه ممکن است بین قطعه ویژه‌ای که نتاج از والدین دریافت می‌نمایند و عمکرد نتاج یک ارتباطی مشاهده شود بنابراین می‌توان نتاج را بر اساس قطعات کرومزومی که از والدین دریافت کرده‌اند، انتخاب نمود.
با این حال نشانگرهای معمولی بر روی عملکرد حیوانات بی‌تاثیر هستند ولی بر یک ژن تاثیر دارند.
شناساگر‌های ژنتیکی مستقیماً روی تنوع ژنتیکی نگرش داشته و با شناسایی تنوع در سطح DNA قادر خواهند بود تفاوت ژنتیکی دو فرد را بررسی کنند و تفاوت‌های صحیح ژنتیکی با روش‌های آماری را مورد بررسی قرار دهند که این امر باعث افزایش دقت و کاهش فاصله نسلی و درنهایت افزایش پاسخ به انتخاب می‌گردد.
انتخاب به کمک نشانگرها در یک صفت نسبت به روش‌های انتخاب بر اساس فنوتیپ در موارد زیر مفید می‌باشد:
- وراثت‌پذیری صفت کم باشد.
- صفت محدود به جنس باشد.
- صفت در ابتدای زندگی خود را نشان دهد.
- اطلاعاتی از والدین جمع حاضر وجود نداشته باشد.
- صفاتی که اندازه‌گیری آن مشکل و پرهزینه باشد.
معایب و مضرات انتخاب بر اساس نشانگرها
عیب انتخاب بر اساس نشانگر
عیب انتخاب بر اساس نشانگر فقط در احتمال توالی‌های نوترکیب است که سودمندی آنها کاهش می‌دهد.
مزایای انتخاب بر اساس نشانگر
- نشانگرها فاصله نسلی را کاهش داده و اجازه می‌دهد که انتخاب در مراحل ابتدای زندگی صورت گیرد.
- دقت انتخاب را با فراهم کردن اطلاعات بیشتر برای تخمین افزایش می‌دهد.
- نشانگر شدت انتخاب را افزایش داده و اجازه انتخاب کاندیدای اصلی را از میان تعداد زیادی کاندیدا فراهم می‌کند.
دنیس در سال ۱۹۹۸ در یک گزارش از مرور مناسب "QTL"هایی که در جمعیتی از گاو‌ها مشخص شده بودند بررسی نمود.
گاوهای گوشتی "QTL"هایی جهت وزن تولد، رشد شاخ، رشد قبل از شیرگیری و چربی پیدا کرده که این "QTL"ها با مارکر‌های ژنتیکی همبستگی نشان داده و همچنین در گاو‌ها برای تشخیص هیپوتروفی ماهیچه‌ها از نشانگرهای ژنتیکی مستقیم آن استفاده می‌شود.
علاوه بر این در گاوهای شیرده مارکر‌های پیوسته‌ای برای شیر و ترکیبات آن و بیماری‌هایی همچون "بلید" گزارش شده است. در خوک "QTL"هایی برای باروری، رشد از تولد تا ۳۰ کیلوگرمی، چربی پشتی و شکمی گزارش شده است.
کاربرد نشانگرهای ژنتیکی در آزمون نتاج
در آزمون نتایج نرهایی که از نرها و ماده‌هایی باارزش اصلاحی بالا حاصل شده است، بر اساس عملکرد ۵۰ الی ۱۰۰ راس از دخترانشان آزمون می‌گردند. در آزمون نتاج زمان طولانی صرف می‌گردد.
تخمین ارزش اصلاحی نرها از روی رکورد‌های دخترانشان هزینه‌ای بسیار دارد که تنها ۱۰ درصد از نر‌های آزمون‌شده در یک برنامه اصلاحی انتخاب می‌شوند.
اگرچه این روش به‌طور موثر شایستگی ژنتیکی گله را بهبود می‌بخشد ولی روش‌هایی که در آن ارزش اصلاحی یک حیوان سریع‌تر تشخیص داده شود، ضروری به‌نظر می‌رسد.
امروزه "QTL" به‌عنوان اطلاعاتی که می‌توان برای انتخاب افراد بر اساس ژنوتیپ استفاده کرد، مناسب می‌باشد و برای سرعت بخشیدن جهت برآورد ارزش اصلاحی مطرح می‌گردد.
تاثیر انتخاب روی ژن‌های بزرگ اثر
وان آراندونگ و همکاران در سال ۱۹۹۵ گزارش کردند باتوجه به اینکه انتخاب بر اساس نشانگر باعث افزایش فراوانی ژن‌های بزرگ اثر می‌شود بنابراین فقط در ۵ نسل سودمندی خواهد داشت.
در زمان‌های طولانی فراوانی آلل‌های مطلوب "QTL" تثبیت می‌گردد لذا در درازمدت بهتر است از اطلاعات "QTL"کمتر استفاده شود.
برآورد ارزش اصلاحی حیوانات با استفاده از روش‌های مناسب همچون "BLUP" که مبنای رکورد‌های فنوتیپی افراد می‌باشد باعث افزایش همخونی و همچنین کاهش اندازه موثر جمعیت می‌شود.
در روش "BLUP" با تغییرات فراوانی ژن‌های کوچک اثر تنوع ژنتیکی را تغییر نخواهیم داد. ولی انتخاب بر اساس نشانگر، هدف آن افزایش ژن‌های بزرگ اثر است و این روش همچنین برای انتخاب کوتاه مدت (کمتر از ۵ سال) مفید است.
به هرحال در هر دو روش "BLUP" و انتخاب بر اساس نشانگر "QTL" جمعیت تثبیت می‌گردد و همچنین حداکثر پاسخ ممکن برای "QTL" به‌دست می‌آید با این تفاوت که روش متداول آماری تفاوت انتخاب کمتری را برای تثبیت ژن‌های بزرگ اثر اختصاص می‌دهند و درنتیجه در انتخاب دراز مدت روش مبتنی بر "BLUP" نسبت به روش MAS مفیدتر خواهد بود.
نتیجه‌گیری
نشانگرهای مولکولی یکی از پرکاربردترین اجزای موردنیاز در ژنتیک مولکولی می‌باشند که ازجمله کاربرد‌های آنها می‌توان به انتخاب بر اساس نشانگرها و کاربرد آنها در آزمون نتاج اشاره کرد.
این نشانگرها که چندی از شناسایی آنها نمی‌گذرد باعث کاهش زمان و صرفه‌جویی در هزینه می‌گردد و همچنین جهت شناسایی توالی‌های مختلف "DNA" کاربرد دارد.
پس درنتیجه استفاده از این نشانگرهای ژنتیکی در علوم ژنتیک مصارف عمده و به‌سزایی دارد و همچنین باعث افزایش دقت این فعالیت‌ها می‌گردد.
سامان تقی‌نژاد. دانشجوی کارشناسی ارشد ژنتیک و اصلاح دام، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قائم‌شهر - عضو باشگاه پژوهشگران جوان