Analyse von QTLs, Kandidatengenen und beteiligten Faktoren für die Empfindlichkeit/Resistenz gegenüber Sarcocystis miescheriana beim Schwein
Final Report Abstract
Sarcocystis miescheriana wurde als Modell für die Resistenz gegenüber einer protozoischen Parasitose des Schweins verwendet. Hochsignifikante Resistenzunterschiede zwischen Meishan- und Pietrain-Schweinen ergaben sich aus Vorversuchen. Von besonderer Relevanz waren Unterschiede in klinischen und klinisch-chemischen Merkmalen während der akuten und chronischen Stadien der Erkrankung, die Antikörperproduktion sowie die Anzahl enzystierter Bradyzoiten je Gramm Muskulatur zum Versuchsende. An 139 F2-Schweinen einer Meishan-Pietrain-Familie wurden phänotypische und genotypische Merkmale erhoben. Der Phänotyp wurde anhand von 4 klinischen, 23 hämatologischen und 9 klinisch-chemischen Merkmalen sowie von 4 Antikörperspiegeln und 2 Bradyzoitenauszählungen charakterisisert, ergänzt um 20 immunologische Merkmale. Die klinischen Merkmale wurden zu 21 Zeitpunkten, die hämatologischen und klinischchemischen Merkmale zu 4 Zeitpunkten, die Antikörperspiegel zu 5 Zeitpunkten erfasst. Hieraus ergibt sich ein Umfang von 280 Merkmalen je Tier. Alle Merkmale (Ausnahme Zahl der Bradyzoiten) wurden sowohl vor der Infektion, als auch während der akuten und der chronischen Phase der Sarkozystose erfasst. Die Ergebnisse erlaubten damit nicht nur eine detaillierte Aussage zur Sarkozystose, sondern auch zu Variabilität der erhobenen Merkmale unter physiologischen Bedingungen. Die Genotypen wurden anhand von 101 Mikrosatelliten, gleichmäßig verteilt auf allen Autosomen und dem X-Chromosom, charakterisiert. Die einzelnen Merkmale zeigten unterschiedliche Rentabilitäten. Insbesondere die zum Versuchsende realisierte Bradyzoitenzahl je g Muskulatur, der Antikörperresponse und einige klinische und klinisch-chemische Merkmale waren hoch erblich. Für die untersuchten Merkmale wurden 104 chromosomweit signifikante und 22 genomweit signifikante QTLs kartiert. Die herausragenden QTLs zeigten F-Werte zwischen 15 und 20 (p < 0,001) und erklärten jeder für sich zwischen 20 und 30% der phänotypisehen Varianz der F2-Tiere. Für die beiden prominentesten QTLs (Bradyzoitenzahl zum Versuchsende und Antikörperspiegel), aber auch für QTLs klinischer und klinisch-chemischer Merkmale (z.B. Körpertemperatur, Laktat, CK, AST) konnte ein logischer Zusammenhang zwischen deren Position und physiologischen Kandidatengenen hergestellt werden (z.B. Bradyzoiten : MHC; IgG2 : IgG-heavy chain cluster; Laktatspiegel : Laktatdehydrogenase; Körpertemperatur : IL- Cluster). Die erarbeiteten Ergebnisse belegen in eindrücklicher Weise, dass auch Merkmale der Krankheitsresistenz unter der Kontrolle herausragender Resistenzgenorte stehen können, deren Effekte mit denen von Genorten mit Assoziation zu Produktionsmerkmalen (z.B. IGF 2) vergleichbar sind. Der enge logische Zusammenhang zwischen den aufgezeigten QTLs und einigen ausgewählten Kandidatengenen zeigt die enormen Möglichkeiten der QTL-Analyse zur Fokussierung vom Gesamtgenom auf wenige Kandidatengenclustern, aus der sich realistische Chancen zur Aufklärung der molekularen Basis der Krankheitsresistenzmechanismen ableiten lassen. Die aufgezeigten Kandidatengene sollten Gegenstand von Folgeuntersuchungen werden.
Publications
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