Wat is die toekoms van dieregenetika? | BOERhier
Wat is die toekoms van dieregenetika?
DNS tegnologie het 'n noodsaaklikheid geword as dit kom by ons pogings om diereproduksie vorentoe te vat.
Boere moet gedurig innoverend dink, want wat vir vandag goed is, gaan nie noodwendig goed genoeg wees vir more nie. Sonder innovasie sal ons verseker stagneer.
Een van die hoekstene van innovasie is egter tegnologie wat daagliks aangewend word om ou probleme of uitdagings aan te spreek. DNS tegnologie het 'n noodsaaklikheid geword as dit kom by ons pogings om diereproduksie vorentoe te vat.
Toe die skaap Dolly in 1996 gekloon is, is daar nuwe lig gewerp op die impak en rol wat dit kan en gaan speel. Drie-en-twintig jaar later word dit beklemtoon toe DNS tegnologie ingespan word om mense se DNS sodanig te verander dat hul bestand is teen HIV.
As dit by landbou kom, word dit al hoe belangriker om kritieke vraagstukke aan te spreek, veral wat voedselsekerheid betref. Suid-Afrika se bevolking sal op nagenoeg 70 miljoen staan teen 2050, en dit te midde van die komerwekkende feit dat steeds meer as een uit elke vyf mense in ons land, onvoldoende toegang het tot voedsel. Die toenemende aantal mense in ons land gaan uit die aard van die saak geweldig druk plaas op die vraag na protein, en daar word voorspel dat die vraag na spesifiek beesvleis met meer as 20% sal toeneem binne die volgende 9 jaar.
Ons lewendehawe sektor, wat reeds amper 49% tot ons landbou se bruto binnelandse produk bydra, gaan 'n al hoe belangriker rol speel as dit kom voedselsekerheid.
Tans ondersteun die sektor bykans 13 miljoen mense in ons land te midde van uitdagings soos onvolhoubare en nie of swak winsgewende produksievlakke in groot dele van die produksieketting.
Dit sal ook beteken dat ons al hoe sterker sal moet fokus op die oordrag van vaardighede, kennis en tegnologie om te verseker ons boer nie agteruit nie. Die groter prentjie is dat boere al hoe meer van al hoe minder sal moet produseer, en dis ook hier waar tegnologie reeds onmisbaar geword het en nog meer gaan word in die afsienbare toekoms.
DNS gebasseerde tegnologie tot die redding?
Van die vele toepasings van DNS tegnologie sluit in ouerskapbepalings wat niks nuut is vir ons boere nie. Dit is noodsaaklik vir die instandhouding en verifikasie van stamboominligting wat die basis vorm van teling en seleksie en die daaropvolgende akkurate voorspelling van die genetiese meriete van 'n dier, soos tipies uitgedruk as 'n teelwaarde.
Forensiese toepassings (bv. vee en wilddiefstalsake), populasiegenetika (insluitend die bepaling van vlakke van inteling) en natuurlik individuele identifikasie wat noodsaaklik is vir naspeurbaarheidsdoeleindes is nog van die toepassings waarmee boere elke dag te doen kry. Lg. is sentraal tot ons vermoë om ons produkte uit te voer.
Veeboere span ook reeds vir jare die tegnologie in om diere te identifiseer wat DNS mutasies dra wat mag lei tot genetiese siektes en afwykings. Genetiese informasie, spesifiek DNS inligting, van 'n dier kan so vroeg as direk na kalwing bekom word, wat beteken dat seleksie reeds op 'n baie jong ouderdom toegepas kan word tot voordeel van die teelprogram.
Genomika stel ons reeds in staat om beide goeie en slegte DNS in ons diere te identifiseer en in seleksie programme te gebruik ten einde genetiese vordering te versnel.
Daar is ook reeds heelwat gene en genemerkers (DNS volgordes, waaronder SNP's) geïdentifiseer in diè verband in 'n verskeidenheid van spesies soos beeste, varke, skape, bokke en selfs wilde diere. In wese kom dit neer op die feit dat die volgorde waarin die DNSboustene van 'n dier gerangskik is, sal dikteer hoe die dier in 'n spesifieke omgewing sal presteer. Van die genemerkers is reeds bewys om geassosiëer te wees met eienskappe soos voerinname, groeitempo, voerdoetreffendheid en melkproduksie, om maar 'n paar te noem.
Genomika in 'n neutedop is bloot die toevoeging van 'n dier se DNS inligting tot die resep wat teelwaardes van 'n dier bereken. Uiteindelik sal 'n genomies verbeterde teelwaarde 'n boer in staat stel om meer intensief, akkuraat en selfs op 'n vroeër ouderdom seleksie toe te pas ten einde meer winsgewend te boer.
Nuwer en selfs meer revolusionêre toepassings van DNS tegnologie sluit in genetiese manipulasie wat beteken ons verander die DNS van 'n dier (of mens of plant) ten einde 'n bepaalde effek te bewerkstellig, soos bv. 'n dier wat weerstandig is teen 'n siekte of een wat vinniger groei. Vanuit 'n geen manipuleringsoogpunt is tradisionele teling tydrowend, duur en daar moet genoegsame genetiese variasie wees om van te kies.
Genetiese manipulasie aan die ander kant bied die moontlikheid dat variasie en selfs nuwe eienskappe geskep kan word. Wetenskaplikes is reeds in staat om gene baie akkuraat te manipuleer ten einde bepaalde eienskappe òf uit te skakel (nadelige eienskappe) òf om voordelige eienskappe te skep en 'n groot verskeidenheid van diere is ook reeds onder navorsingsomstandighede sodanig verander.
Voorbeelde sluit in kalwers met dubbelbespiering, varkte wat teen virale siektes bestand is, melkkoeie wat antiallergiese middels in hul melk produseer en varke wat meer omgewingsvriendelik is deur fosfaat beter te verwerk (skei tot 70% minder fosfaat uit), afhangend van wat hul dieët is. Angus beeste is weer geneties verander om hul meer hittebestand te maak en om hul liggaamstemperatuur beter te reguleer. Hierdie beeste sou bv. beter kan aanpas en presteer in warm tropiese klimaatsomstandighede waar hulle andersins sou sukkel.
Konvensionele prestasietoetsing en rekordhouding – steeds koning?
Te midde van al die nuwe tegnologie tot ons beskikking moet ons nie die waarde en impak van konvensionele (en dikwels baie basiese!) prestasietoetsing ooit onderskat nie. Sonder prestasie data is ons basies gestrand. Ons moet ook altyd onthou dat die genetiese vermoëns van 'n dier vir meeste eienskappe nie met die oog gesien kan word nie en verder kompliseer die omgewing dinge, want dit affekteer hoe meeste van die gene uitgedruk word en hoe die dier se fenotipe daar uitsien.
In kort behels prestasie toetsing dat rekords bygehou word, data versamel word van jou diere, selfs vir die mees basiese eienskappe soos geboorte en speengewig, interkalfperiode, ouderdom eerste kalf van jou koeie, naspeense groei en voerdoeltreffendheid, om maar van die belangrikstes te noem.
Data wat oor baie dekades versamel, aangeteken en verwerk is tot informasie het grootendeels bygedra om boere te help om ingeligte besluite te neem as dit kom by winsgewende en doeltreffende teelprogramme. Om die waarheid te sê studies het duidelik aangetoon dat die opbrengste verkry deur in prestasietoetsing te belê noemenswaardig was. So is data wat oor jare versamel is vir die Afrikaner ras bv. gebruik om aan te dui hoe hul vordering gemaak het as dit kom by koeidoeltreffendheid en metaanproduksie. Lg. hou direk veband met omgewingsvriendelike produksie wat wêreldwyd 'n prioriteit geword het.
Koeikalf doeltreffendheid is sentraal tot ons vermoë om ons koolstof voetspoor te verminder, en navorsing het aangetoon, deur van prestasie data gebruik te maak, dat die Afrikaner se metaan vrystelling (gemeet as "enteric methane emissions factor" of MEFenteric), met 12% verlaag is tussen 1980 tot 2013. Verder is koeidoeltreffendheid, wat 'n funksie is van interkalfperiode, voerinname (gemeet in terme van 'n grootveeeenheid) en die kilogram kalf gespeen, ook noemenswaardig verbeter. Sonder prestasiedata sou hierdie bevindings nie nagevors en bewys kon word nie.
Die mikrobioom en epigenetika
Meer onlangse en interessante ontwikkelinge wat gebruik maak van DNS tegnologie sluit in die karakterisering van die mikrobepopulasie (sg. mikrobioom) in die herkouer se rumen. Ons weet dat die rumen se mikrobioom grotendeels verantwoordelik is vir die vertering van die kos wat 'n bees vreet asook die dier se vermoë om metaangas, een van ons kweekhuisgasse, te metaboliseer.
Die hoeveelheid metaangas word dus grotendeels bepaal deur die samestelling van die dier se mikrobioom (wat soos genoem ook 'n funksie is van wat die dier vreet). Dit maak dit moontlik om in die toekoms diere te selekteer wat meer omgewingsvriendelik is deur na hul mikrobioom te kyk en ook wat die mees geskikte rantsoen sou wees.
'n Nuwe veld van molekulêre genetika, genaamd epigenetika, is ook vinnig aan die ontwikkel. Dit behels die studie van hoe 'n dier (of mens) se DNS volgorde gemodifiseer word (nie verander word nie!) in reaksie op o.a. die omgewing, wat dieët insluit. Hierdie modifikasies stel diere in staat om aan te pas by omgewingsfaktore of om te reageer op 'n omgewingsfaktor, dikwels binne korttermyn. Hierdie veranderinge kan ook oorgedra word na hul nageslag en ook die nageslag se fenotipes dikteer of beinvloed.
Gemeet aan al die hulpmiddels wat boere reeds het en toepas, hul verfynde bestuur en boerderytegnieke en die toepassing van tegnologie, is ons verseker reeds in die era van presisieboerdery.
Gegewe die druk om winsgewend en volhoubaar te boer en ook om uitdagings wat verband hou met voedselsekerheid die hoof te bied, kan mens amper sê 'n boer sal sukkel om hond haar af te maak as hy nie van al hierdie hulpmiddels en bestuurstegnieke gebruik maak nie.
Wat egter baie belangrik is, is dat prestasie data die basis vorm hiervan, en daarsonder sal ons nie weet of ons vooruit of agteruit boer nie.