Workstation zur Hochdurchsatztypisierung
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Rahmen des BMBF-Kompetenznetzes FoCus (Food Chain plus) wurde am Institut für Tierzucht das Teilprojekt LactoGene bearbeitet, welches sich mit Milchproteinvarianten bei verschiedenen Spezies und deren Auswirkungen auf funktionelle Eigenschaften der Milch beschäftigte. Während dieser Arbeiten wurden etwa 250 DNA-Proben von Pferden, die zur Gewinnung von Stutenmilch genutzt werden, sowie 170 DNA-Proben von Schafen mit Hilfe des betreffenden Gerätes aufbereitet. Die anschließende DNA-basierte Identifizierung 35 bzw. 3 bisher unbekannter Proteinvarianten in Stutenmilch bzw. Schafsmilch stellt die Grundlage für die Identifizierung in funktioneller Hinsicht als besonders vorteilhaft zu betrachtender Varianten dar. Die Analyse erfolgte durch PCR-Amplifikation und Sequenzierung des offenen Leserahmens der 6 (Schaf) bzw. 7 (Pferd) Milchproteingene. Die vorbereitenden Arbeiten (Probenverdünnung, Vorlage der Templates) für die mehr als 25.000 Einzelreaktionen wurden ebenfalls unter Verwendung des Gerätes durchgeführt. Basierend auf den Ergebnissen lassen sich Strategien entwickeln, um auf züchterischem Wege die Milchproteinzusammensetzung dahingehend zu beeinflussen, dass Milch mit einem spezifischen Muster an Proteinvarianten als Rohstoff für die Erzeugung bestimmter funktioneller Milchprodukte zur Verfügung gestellt werden kann. Innerhalb des beim Kompetenzzentrum Milch angesiedelten Projektes „Genomische Charakterisierung der Funktionalität und Stoffwechselstabilität von Hochleistungskühen zur Optimierung von Zuchtprogrammen“ wurden tierindividuelle Variation neuer funktionaler Merkmale erfasst, Kennzahlen für Energiebilanz und Stoffwechselstabilität erarbeitet und letztlich mittels genomweiter Assoziationsstudien Genorte identifiziert, welche diese Merkmale beeinflussen. Innerhalb dieses Projektes wurden etwa 200 Tiere genotypisiert. Zur Vorbereitung dieser Proben wurde das betreffende Gerät genutzt. Des Weiteren wurden diese Daten mit metabolomischen Daten aus einem früheren Projekt (MeGA-M) kombiniert, um Zusammenhänge zwischen den von uns erfassten Stoffwechselphänotypen und bestimmten Bioindikatoren zu ermitteln. Für die Aufbereitung der Proben zur Validierung ausgewählter Biomarker an etwa 250 Tieren wurde das betreffende Gerät ebenso genutzt. Im DFG-geförderten Kooperationsprojekt mit der Universität Hohenheim mit dem Titel „Strukturelle Identifikation kausaler Genvarianten für quantitative Merkmale in gepoolten porcinen Kreuzungsdesigns mittels Next-Generation-Sequenzierungstechniken und innovativen statistischen Methoden“ werden bzw. werden an beiden Institutionen vorhandene große porcine Kreuzungsdesigns analysiert. Die Typisierungen und Sequenzierungen werden in Hohenheim durchgeführt werden. Allerdings wurden zuvor 3.250 DNA-Proben in Kiel auf- bzw. vorbereitet, wofür das betreffende Gerät genutzt wurde. Innerhalb des von der Schaumann-Stiftung geförderten Projektes „Analysen zur genetischen Architektur der Behornung beim Rind (Bos taurus) für die Zucht auf Hornlosigkeit“ soll anhand von aussagekräftigem Feldmaterial der mögliche Zusammenhang zwischen genetischer Hornlosigkeit und Leistungs- sowie Fruchtbarkeitsmerkmalen überprüft werden. Weiterhin soll der Erbgang des Wackelhorns untersucht werden und genomische Untersuchungen zur Kartierung des scurs Locus durchgeführt werden. Hierzu werden DNA-Proben von etwa 2500 Rindern typisiert. Das betreffende Gerät wird in diesem Projekt zur DNA-Isolierung, DNA-Konzentrationseinstellung sowie zur Vorbereitung der sich anschließenden PCR genutzt. Innerhalb des BLE-geförderten Verbundprojektes „Systemische Verfahrensoptimierung der Edelfischaufzucht in rezirkulierenden Systemen“ bearbeitete die Kieler Arbeitsgruppe ein Projekt zur QTL- Kartierung beim Steinbutt. Aus dem Vorgängerprojekt MASY sind erbliche Phänotypen abgeleitet worden, für die es in dem jetzt anlaufenden Projekt gilt, merkmalsbeeinflussende Genorte zu kartieren. Dabei wurden zusätzlich zu dem bereits aus der Vorstudie vorhandenen Material (ca. 6.000 Fische) etwa 3.000 Fische gehalten und phänotypisiert. Für die Probenaufbereitung und PCR-Vorbereitung zur Genotypsierung dieser Tiere wurde das betreffende Gerät verwendet.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2014): DNA-based identification of novel ovine milk protein gene variants. Small Ruminant Research. 121:225-231
Tetens Jl; Drögemüller C; Thaller G; Tetens J
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(2014): Genetic and genomic dissection of dry matter intake at different lactation stages in primiparous Holstein cows. Journal of Dairy Science. Journal of Dairy Science, 97(1), 520-31
Tetens, J.; Thaller, G.; Kratten- Macher, N.
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(2014): Short communication: Use of genomic and metabolic information as well as milk performance records for prediction of subclinical ketosis risk via artificial neural networks. Journal of Dairy Science
Ehret, A.; Hochstuhl, D.; Kratten Macher, N.; Tetens, J.; Klein, M.S.; Gronwald, W.; Thaller, G.
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Effects of size grading and size rank on the growth of turbot (Scophthalmus maximus), Book of Abstracts, Aquaculture Europe 2014; San Sebastian, Spain. 1191-1192
Schlicht, K., Thaller, G., Schulz, C., Tetens, J.
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(2015): Association mapping of the scurs locus in polled Simmental cattle – evidence for genetic heterogeneity. Animal Genetics. Animal Genetics, 46, 224-225
Tetens, J., Wiedemar, N., Menoud, A., Thaller, G., Drögemüller, C.
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(2015): Characterization of an Equine α-S2-Casein Variant Due to a 1.3 kb Deletion Spanning Two Coding Exons. PLoS ONE. 10, e0139700
Brinkmann, J., Koudelka, T., Keppler, J.K., Tholey, A., Schwarz, K., Thaller, G., Tetens, J.
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(2015): Polymorphisms within the APOBR gene are highly associated with milk levels of prognostic ketosis biomarkers in dairy cows. Physiol. Genomics. 47 (4), 129-137
Tetens, J., Heuer, C., Heyer, I., Klein, M.S., Gronwald, W., Junge, W., Oefner, P.J., Thaller, G., Kratten- Macher, N.
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(2015): Short communication: Use of genomic and metabolic information as well as milk performancerecords for prediction of subclinical ketosis risk via artificial neural networks. Journal of Dairy Science. 98 (1), 322-329
Ehret, A., Hochstuhl, D., Kratten- Macher N., Tetens, J., Klein, M.S., Gronwald, W., Thaller G.
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(2016): DNA-based analysis of protein variants reveals different genetic variability of the paralogous equine glactoglobulin genes LGB1 and LGB2. Livestock Science. 187 181-185
Brinkmann, J., Jagannathan, V., Drogemuller, C., Rieder, S., Leeb, T., Thaller, G., Tetens, J.
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(2016): Genetic variability of the equine casein genes. Journal of Dairy Science, Vol 99 (7), 5486-5497
Brinkmann, J. Jagannathan, V., Drogemuller, C., Rieder, S., Leeb, T., Thaller, G., Tetens, J.
