مجله عالم الدواجن
شركة الفجر للاعلاف

رئيس مجلس الادارة و رئيس التحرير : ماهر الخضيري
بورصة اسعار الدواجن 22/06/2021: سعر كيلو تسمين ابيض 28ج - تسمين ساسو 32ج - تسمين بلدي 36 ج - دجاج أمهات ابيض 16 ج - دجاج بياض ابيض بطاريات 16 ج - دجاج بياض ابيض ارضي 17 ج - دجاج بياض احمر ارضي 20 ج - دجاج بياض احمر بطاريات 21 ج عالم الدواجن بورصة اسعار البط 22/06/2021 : مسكوفى عمر يوم 8.5 ج - مولار عمر يوم 10.5ج - فرنساوي عمر يوم 3.5 ج - لحم مسكوفي 44 ج - لحم مولار 33 ج - لحم فرنساوي 27 ج  عالم الدواجن اسعار البيض22/06/2021 : بيض أبيض 39.5- بيض أحمر 42.5- بيض بلدى 45.5 عالم الدواجن

علم الوراثة الجزيئية فى تربية الدواجن الحديثة

2021-05-25 13:37:28

الوراثة الجزيئية Molecular genetics

علم الوراثة الجزيئية هو مجال فرعي من علم الأحياء يعالج كيفية ظهور الاختلافات في الهياكل أو التعبير عن جزيئات الحمض النووي على أنها تباين بين الكائنات الحية. غالبًا ما يطبق علم الوراثة الجزيئي لتحديد بنية و/أو وظيفة الجينات في جينوم الكائن الحي باستخدام الشاشات الوراثية genetic screens. يعتمد مجال الدراسة على دمج العديد من المجالات الفرعية في علم الأحياء: الوراثة الكلاسيكية لمندل، والبيولوجيا الخلوية، والبيولوجيا الجزيئية، والكيمياء الحيوية، والتكنولوجيا الحيوية. علم الوراثة الجزيئية هو منهجية قوية لربط الطفرات بالظروف الوراثية التي قد تساعد في البحث عن علاجات لأمراض وراثية مختلفة. ويجمع علم الوراثة الجزيئية molecular genetics بين علم الأحياء الجزيئي molecular biology (احد فروع علم الأحياء الذي يتعامل مع بنية ووظيفة الجزيئات الكبيرة مثل: البروتينات والأحماض النووية الضرورية للحياة) وعلم الوراثة genetics، وهو عبارة عن دراسة بنية ووظيفة الجينات ولكن على المستوى الجزيئي. وقد كان للوراثة الجزيئية بالفعل تأثيرات كبيرة على المجتمع اليوم. لقد أحدثت هذه الأدوات تطورًا في مجالات متنوعة مثل الطب، والتحقيق في الجرائم، وتحديد الأبوة، وتشخيص الأمراض الوراثية، ومكافحة الأمراض المعدية. وتعمل هذه الأدوات أيضًا على تغيير وتحسين مجال الانتخاب الوراثي وتحسين الأنواع الزراعية. لآلاف السنين، تم تحسين أنواع الحيوانات الأليفة عن طريق الانتخاب لبعض الصفات المرغوبة فى الحيوانات، ولكن كانت معدلات التحسين بطيئة نسبيا ولكنها ثابت. خلال القرن العشرين، حدث تحسن كبير في أداء الأصول الوراثية بشكل كبير نتيجة استخدام أدوات تربية متطورة، بالاضافة الي زيادة فهم ما يتحكم في الصفات (الجينات genes)، وإدراك التأثيرات البيئية على التعبير الجيني (التركيب الوراثي x التفاعل البيئي)، وتطوير أدوات التحليل الإحصائي (ANOVA، BLUP) وتطور الأساليب الحسابية السريعة والتي نتج عنه مخزون فعال للغاية من المعلومات يتم استخدامها اليوم. ويوفر علم الوراثة الجزيئية مجموعة أخرى من الأدوات لمزيد من تعزيز التقدم والكفاءة في الانتخاب.

دور الوراثة الجزيئية فى التحسين الوراثي للدواجن

1- تحديد الجينات المؤثرة على الصفات المرغوبة identification of genes affecting traits of interest

2- تقييم التباين الوراثى  evaluation of genetic diversity

3- التوقع بقوة الهجين  predication of hybrid vigour (heterosis)

4- تحديد وتنسيب الابناء  pedigree control-parental identification/verification

5- أعادة بناء التربية المنسبة  pedigree reconstruction

6- تقدير التربية الداخلية  inbreeding calculation

7- شرعية المنتج   product validation

8- الواسمات المعاونة لادخال العامل الوراثى عرى الرقبة والقزمية والريش المجعد marker-assisted introgression naked neck, dwarf and frizzle genes

9- الواسمات المعاونة للانتخاب marker-assisted selection (MAS)

10- نقل الجينات transgenesis

الأدوات الأساسية Basic tools

الحمض النووي DNA

الحمض النووى الدانا DNA هو مادة البداية الأساسية المطلوبة لاختبار الجينات الجزيئية. هذا هو الجزيء الذي يحتوي على المعلومات الوراثية التي توجه تطور ووظيفة الحياة. ويوجد في نواة جميع خلايا الجسم تقريبًا وهو مادة أساسية لدراسات الوراثة الجزيئية. يتم التحكم في جميع الصفات، سواء كانت سهلة الملاحظة أو القياس (مثل لون الريش ووزن الجسم) أو التي يصعب ملاحظتها أو قياسها (مثل: مقاومة الامراض ومعدل التحويل الغذائي) بواسطة الحمض النووي. من السهل نسبيًا الحصول على هذه المادة من الطيور، لان خلايا كرات الدم الحمراء الخاصة بالطيور تحتوي علي نواة. التحدي الأكبر الذي يواجه عزل الحمض النووي هو التحدي العملي. كيفية تحضير الحمض النووي عالي الجودة من آلاف الأفراد بتكلفة زهيدة وتتبع هذه العينات. يتم تطوير طرق جديدة لعزل الحمض النووي كل عام تؤدي إلى زيادة الكفاءة والإنتاجية.

تقنية تفاعل البلمرة المتسلسل PCR

تم تطوير تقنية تفاعل البلمرة المتسلسل (PCR) في منتصف الثمانينيات، وأصبحت من أكثر الأدوات استخدامًا في علم الأحياء الجزيئي. إنه إجراء تضخيم أسي للحمض النووي لا يتطلب سوى كمية صغيرة جدًا من الحمض النووي الدانا. في غضون ساعات قليلة يتم إنتاج ملايين النسخ من الحمض النووي البادئ. يحتوي الـ PCR على العشرات من التطبيقات بما في ذلك؛ تسلسل الحمض النووي، وتحديد النسب، واكتشاف العيوب الوراثية، وتشخيص السرطان، ودراسات الطب الشرعي، وتحديد الكائنات المرضية في العدوى أو التلوث.

الواسمات الوراثية Markers genetic

هي سلاسل قصيرة من الحمض النووي لها اختلافات طفيفة بين الأفراد. قد تكون هذه الاختلافات عبارة عن تغيير أساسي واحد، يسمى SNP أو تعدد الأشكال أحادي النوكليوتيد. قد يكون اختلاف الحمض النووي أيضًا تغييرًا في حجم التسلسل بسبب إدخال أو حذف عدد صغير من القواعد. تحتوي بعض التسلسلات على أجزاء صغيرة جدًا من الحمض النووي تتكرر عدة مرات. يشار إلى هذه المناطق المتكررة على أنها إما SSR (تكرار تسلسل بسيط) أو STR (تكرارات ترادفية قصيرة)، أو ميكروستالايت، وهي قابلة للتغيير بدرجة كبيرة. يمكن اكتشاف هذه الاختلافات الصغيرة في الحمض النووي بعدة طرق مختلفة، والتي تختلف من حيث الوقت والدقة وتكلفة كل من الإنتاج والكشف. الـ PCR هي الطريقة الأكثر شيوعًا لأنها سريعة جدًا، وتتطلب القليل جدًا من الحمض النووي الدانا، وهي متسقة جدًا وغير مكلفة نسبيًا، من أجل الأداء وتحليل النتائج.

تقنيات الانتاجية العالية

هناك تطور مستمر في أدوات علم الوراثة الجزيئي، ويشتمل هذا التطوير المستمر علي أساليب التنميط الجيني genotyping عالية الإنتاجية والسريعة للغاية. اليوم، يمكن اختبار الآلاف من الواسمات في وقت واحد على آلاف الأفراد بتكلفة منخفضة جدا لكل علامة لكل عينة. تسمح تقنيات الإنتاجية العالية هذه بتحصين التباين عبر الجينوم بأكمله. إن إجراء الاختبار الجيني الجزيئي أرخص الآن من قياس الصفات على الأفراد. التحدي التالي هو تحليل البيانات التي تنتجها طرق الإنتاجية العالية. دراسة واحدة مع 10000 علامة فقط و1000 فرد ستولد 10 ملايين نقطة بيانات. لا تزال أدوات تحليل وتفسير هذه الكميات الهائلة من البيانات قيد التطوير. مع تطوير هذه المصادر، سوف يتغير نموذج اختيار حيوانات الإنتاج مرة أخرى.

تسلسل جينوم الدجاج Chicken Genome Sequencing

في عام 2001، تم إصدار المسودة الأولى للجينوم البشري. وقد تم تمويل هذا من قبل المعهد الوطني الأمريكي للصحة وكان نموذجًا لتسلسل مئات الجينومات الكبيرة الأخرى. يهدف نموذج المعاهد الوطنية للصحة إلى توفير تسلسل الجينوم بتنسيق سهل الوصول إليه، مما سيسمح لاحقًا ويشجع جميع الباحثين المهتمين للوصول إلى هذا المورد. بالإضافة إلى ذلك، قامت المعاهد الوطنية للصحة بتطوير أدوات المعلوماتية الحيوية وإتاحتها لاحقًا مثل الجينومات genomics التي يمكن استخراجها للحصول على معلومات ويمكن إجراء مقارنات بين الأنواع. يمكن استخدام الموارد الهائلة التي يتم تطبيقها لفهم الجينوم البشري وتفسيره للحصول على معلومات إضافية من الأنواع الأخرى التي تفتقر إلى الموارد. يوجد الآن تسلسل جينومي لعشرات الأنواع داخل قواعد البيانات الجينومية العامة. تتضمن قائمة الجينوم العديد من الأنواع الفيروسية والبكتيرية والحشرية والنباتية والأسماك بالإضافة إلى الثدييات. في عام 2004، قدمت المعاهد الوطنية للصحة 13 مليون دولار لتسلسل جينوم الدجاج بأكمله. تم نشر هذه النتيجة في ديسمبر 2004 بنسخة محدثة تم تقديمها في عام 2006. نتج عن المشروع تسلسل 1.1 مليار قاعدة من جينوم الدجاج، تغطي من 30 الي 39 كروموسوم في الدجاج. بالإضافة إلى ذلك، تم تحديد 2.8 مليون SNP من خلال مقارنة تسلسلات الحمض النووي بين ثلاث سلالات مختلفة من الطيور. التسلسل متاح من خلال العديد من قواعد البيانات التي يمكن الوصول إليها مجانًا، ويمكن لعلماء الوراثة عرض تسلسل الحمض النووي الفعلي لأي منطقة كروموسومية، وتحديد ما إذا كان قد تم اكتشاف التباين الوراثي داخل الدجاج ومقارنة التتابعات بين الدجاج والأنواع الأخرى التي تم تسلسلها، بما في ذلك البشر. هذا مورد لا يصدق لكل من مجتمع تربية الدواجن وعلماء الوراثة الجزيئية. يوجد حاليًا جهد جاري لتحديد أي من هذه السلاسل يمثل الجينات بالفعل، ومقارنة هذه الجينات بمعلومات التسلسل البشري، بالإضافة إلى الجهود المبذولة لتطوير تسمية الجينات وتصنيف وظيفتها. سيساعد هذا في فهم كيفية عمل الجينات، والتفاعل مع بعضها البعض والتفاعل مع بيئتها، وكيف يؤثر التباين على وظيفة الجينات. بالإضافة إلى ذلك، يتيح تسلسل جينوم الدجاج لعلماء الوراثة الجزيئية تطوير واسمات جديدة في أي منطقة وراثية ذات أهمية في إطار زمني سريع للغاية. الرومي والبط والأوز وأنواع الدواجن الرئيسية الأخرى ليس لديها حتى الآن جينوم متسلسل، ومع ذلك، تشير الدراسات المقارنة إلى أوجه تشابه كبيرة بين هذه الأنواع ذات الصلة تجارياً. وبالتالي فإن جينوم الدجاج يثبت أنه أداة رائعة لتطبيق البيولوجيا الجزيئية على أنواع الطيور الأخرى.

التطبيقات العملية Practical applications

الانتخاب الوراثي Genetic selection

في شركات تربية الدواجن الكبري، يقوم علماء الوراثة بتحديد ثم إعادة إنتاج الأفراد الذين يتمتعون بأفضل الصفات في كل جيل. ينتج عن هذا الانتخاب في النهاية زيادة في تكرار تلك المتغيرات الوراثية التي تسببت في تأثيرات مرغوبة على الصفات قيد الانتخاب. تواجه صناعة انتاج البيض تحديًا خاصًا لأن معظم الصفات ذات الأهمية لا يمكن قياسها إلا في الإناث الناضجة (الصفات الأنثوية المحدودة). لا يمكن قياس صفات إنتاج البيض، بما في ذلك العمر عند بدء الإنتاج، وكذلك سمات جودة البيض، مثل قوة القشرة ولون القشرة وارتفاع البياض والمواد الصلبة للبيض إلا في الإناث التي تضع بيضًا. يمتلك كل من الذكور والإناث المتغيرات الوراثية لتحسين إنتاج البيض، ولكن يمكن إجراء القياس المباشر في الإناث فقط. يتم الانتخاب غير المباشر عن طريق انتخاب الذكور التي تتمتع أخواتهم بأفضل الصفات، وهذا أقل دقة بكثير من الانتخاب المباشر على أساس الأداء الفردي. تسمح الوراثة الجزيئية بالانتخاب المباشر للسمات الأنثوية المحدودة. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن الحمض النووي الذي يوجه تعبير الصفات موجود في الكتاكيت عند الفقس، يمكن قياس الاختلاف الوراثي في يوم العمر، بدلاً من النضج الجنسي أو حتى في وقت لاحق من الحياة. وبالتالي، يمكن إجراء الاختيار على أساس الحمض النووي في سن مبكرة جدًا في دورة حياة الدجاج. دقة قياس الصفات أمر بالغ الأهمية. بدون معلومات دقيقة عن الصفات، ستعكس البيانات التباين البيئي. وفي ظل بيئة فقيرة، يمكن أن يكون هذا التباين البيئي أكبر بكثير من التباين الجيني الذي يتم قياسه. نظرًا لأن علم الوراثة الجزيئي يسمح بتطبيق الانتخاب مباشرة على الجينات نفسها، يمكن تجاوز المشكلات التي تسببها التأثيرات البيئية.

الوراثة والنظام الغذائي والتلوث السمكي Genetics, diet and fish taint

الملوثات السمكية Fishy taint هي سمة تم اكتشافها منذ أكثر من 30 عامًا. تتغذى الطيور المنتجة للبيض ذو القشرة البنية على نظام غذائي غني ببذور اللفت، وقد تنتج نسبة صغيرة منها بيضًا له رائحة قوية وغير محببة (تشبه رائحة السمك). هذه الرائحة ناتجة عن تراكم ثلاثي ميثيل أمين (TMA) trimethylamine في صفار البيض. تحتوي بذور اللفت Rapeseed على مستويات عالية من السينابين sinapine، والذي يتحول إلى مادة الكولين choline، ومن ثم إلى TMA. عادة ما يحدث اكسدة حرارية ميكانيكية للـ (TMA) في الكبد ويخرج في النهاية. تفشل بعض طيور البيض البني في التأكسد وبالتالي تفرز TMA في البيض. تحتوي بذور اللفت أيضًا على مستويات عالية من الجلوكوزينات glucosinolates التي تمنع الأوكسيداز oxidases. لطالما كان النظام الغذائي يسيطر على التلوث السمكي في دجاج البيض ذو القشرة البنية، حيث أنتج مربو بذور اللفت أنواعًا جديدة من بذور اللفت (تسمى غالبًا الكانولا canola) مع مستويات منخفضة من الجلوكوزينولات، مما يقلل بشكل كبير من مستوى مثبطات الأوكسيديز. أدى استبدال أصناف بذور اللفت القديمة بهذه الأصناف الجديدة منخفضة الجلوكوزينولات إلى انخفاض كبير في حدوث التلوث السمكي في البيض ذو القشرة البنية. وبالتالي، فإن التلوث السمكي في دجاج البيض البني هو مزيج من العوامل الوراثية (الفشل في أكسدة وإفراز TMA) والنظام الغذائي (بذور اللفت التي تحتوي على نسبة عالية من السينابين ونسبة عالية من الجلوكوزينولات). يؤدي تغيير طفيف جدًا في جين FMO3 للدجاج (flavin-containingmono-oxygenase) في بعض طيور البيض البني إلى انخفاض القدرة على أكسدة TMA. تم تطوير اختبار جزيئي للتعرف بسرعة وسهولة على تلك الطيور ذات النسخة المعيبة من الجين. ومن المثير للاهتمام، أن هذا الاضطراب الجيني موجود أيضًا في البشر والماشية، وينطوي على عيوب في نفس الجين. يوجد جين FMO3 على الكروموسوم رقم 8 في الدجاج. يحتوي هذا الكروموسوم على أكثر من 450 جين أخر. في المنطقة المجاورة لجين FMO3، توجد جينات تشارك في إنتاج الأميلاز amylase، والوظيفة المناعية، وامتصاص الكوليسترول، والتخليق الهرموني، والمستقبلات الضوئية. بالإضافة إلى ذلك، هناك مناطق وراثية (QTL) على هذا الكروموسوم معروفة بأنها مرتبطة بصفات تهم المربي التجاري بما في ذلك وزن الجسم وارتفاع البياض ومقاومة مرض الماريك. تسمح أدوات علم الوراثة الجزيئي بإزالة الجينات غير المرغوب فيها بسرعة كبيرة، ومع ذلك، يجب توخي الحذر لضمان لعدم القضاء أيضًا على التباين الوراثي بالقرب من الصفة غير المرغوب فيها. لذا يجب تطبيق أي برنامج انتخاب يستخدم علم الوراثة الجزيئية بحذر شديد.

معقد التوافق النسيجي الكبير والامراض MHC & Diseases

معقد التوافق النسيجي الكبير MHC هو الاسم الذي يطلق على مجموعة من الجينات الموجودة على الكروموسوم رقم 16 والتي تؤثر على الاستجابة المناعية. يعتبر معقد التوافق النسيجي الكبير مؤثرًا بشكل خاص في المقاومة لفيروس الهربس المسرطن الذي يسبب مرض الماريك في الدواجن، مع بعض أنواع MHC التي توفر مقاومة أكبر بكثير من غيرها. تاريخيًا، يتم تحديد نوع معقد التوافق النسيجي الكبير من خلال استخدام التصنيف المصلي لخلايا الدم الحمراء، وهي طريقة سريعة جدًا وغير مكلفة نسبيًا لتحديد متغيرات معقد التوافق النسيجي الكبير الموجودة. تتمثل قيود هذه الطريقة في أنها تتطلب عينات دم حديثة نسبيًا وأمصال محددة للغاية تحتوي على أجسام مضادة تتعرف على متغير معقد التوافق النسيجي الكبير الموجود في خلايا الدم. يجب أولاً استثمار الكثير من الوقت والموارد لتطوير واختبار هذه المضادات. تم العثور مؤخرًا على علامة وراثية لتوفير طريقة موثوقة لتحديد نوع معقد التوافق النسيجي الكبير. لا يلزم أن تكون العينات التي سيتم اختبارها جديدة، ولا تحتاج إلى تطوير مضادات معينة.

مراقبة الجودة والهوية التجارية

داخل شركة هاي لاين الدولية Hy-Line International، يبدأ برنامج التربية والاختيار مع الخطوط الوراثية النقية. هذه تجمعات تكاثر فريدة ومغلقة تخضع باستمرار لانتخاب مجموعة واسعة من الصفات. منذ بدء برنامج Hy-Line in-house للوراثة الجزيئية منذ أكثر من 11 عامًا، تم فحص المئات من الواسمات الوراثية في جميع الخطوط النقية. كل خط هو مزيج فريد من العلامات الجزيئية. نظرًا لأن هذه العلامات هي اختلافات في الحمض النووي، فإنها تنتقل إلى جميع نسلها. وبالتالي فإن جميع منتجات Hy-Line تحتوي على تركيبات فريدة أو أنماط لواسمات الحمض النووي هذه. هذه المعلومات هي أداة ممتازة لمراقبة الجودة وهوية العلامة التجارية. يسمح بمراقبة جميع الخطوط وتهجينها اللاحق للتأكد من أن المنتجات التجارية تعكس التوليفات الجينية المناسبة. يمكن التعرف بسهولة وسرعة على أي أخطاء أو استبدالات في السطور المستخدمة لإنتاج أي تهجين وراثي.

الكشف عن الأمراض

الطريقة التقليدية للكشف عن وجود كائنات السالمونيلا هي الزراعة البكتيرية. يتم الحصول على العينات إما من الأفراد أو من بيئتهم، ويتم تربيتها في وسط انتقائي يعزز نمو بكتيريا السالمونيلا، مع تثبيط الكائنات الحية الدقيقة الأخرى. تعتمد هذه الطريقة التقليدية على قدرة البكتيريا على النمو والتكاثر بسرعة. يمكن بعد ذلك الاستزراع الإضافي والاختبار المصلي اللاحق تحديد أي من مئات أنواع السالمونيلا كان ضمن العينة. تتطلب النتائج النهائية من 3 إلى 10 أيام للنمو والتعرف على الأنواع الملوثة، ويمكن لأدوات علم الوراثة الجزيئية أن تقلل من وقت الاختبار هذا إلى 24-48 ساعة. بينما يمكن للبكتيريا مضاعفة الحمض النووي الخاص بها في حوالي 30 دقيقة ، يمكن أن يضاعف تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) شظايا الحمض النووي المحددة على مدى 35 مرة في أقل من ثلاث ساعات. يتم استخدام مسح العلامات الخاصة بأنواع السالمونيلا لتحديد ما إذا كانت البكتيريا الملوثة من الأنواع المسببة للأمراض مثل S. enteritidis.




الاسم
البريد الالكترونى
التعليق
كود التحقق

جميع حقوق النشر محفوظة لدى مؤسسة عالم الدواجن

Powered By ebda3-eg.com