VÁLASZ OPPONENSI VÉLEMÉNYRE Dr. Taller János Tudományos főmunkatárs Pannon Egyetem, Georgikon Kar, Növénytudományi és Biotechnológiai Tanszék Biotechnológiai Kutatócsoport
Farkas Valéria „Tejtermelést és húsminőséget befolyásoló DGAT1 K232A, leptin C528T, TG 5’ UTR polimorfizmusok vizsgálata hazai szarvasmarha populációkban” című doktori (PhD) értekezés kapcsán.
Mindenekelőtt szeretném megköszönni Dr. Taller János opponens úrnak, hogy elvállalta a „Tejtermelést és húsminőséget befolyásoló DGAT1 K232A, leptin C528T, TG 5’ UTR polimorfizmusok vizsgálata hazai szarvasmarha populációkban” című doktori (PhD) értekezésem nyilvános vitájához az opponensi feladatokat, (a munkahelyi vita alkalmával is), valamint az alapos munkáját, bírálata során tett segítő szándékú észrevételeit, javaslatait. Különösen szeretném megköszönni az elvégzett munkával, a dolgozat stílusával, a feldolgozás színvonalával kapcsolatos elismerő szavait. Opponens úr a formai szempontok taglalása során megjegyzi, hogy a Doktori szabályzatban előírt 250.000 karakter limittel szemben a dolgozat közel 300.000 karakterből áll (szóközök nélkül). A terjedelmi korlát átlépését szükségszerűnek tartottam, már csak azért is mert -ahogy opponens úr észrevételezi: idézem: „az elvégzett vizsgálatok és adatelemzések elképesztő mennyiségűek”, valamint mert egy átfogó, a laikusok számára is érthető doktori értekezést szerettem volna elkészíteni. És úgy érzem sikerült is, bár nagyon sajnálom, hogy a többszöri átnézés ellenére is sok helyen, van betűelütés, mind a magyar mind az angol nyelvű szövegben, tartalomjegyzékben. Opponens úr javasolja, hogy: „Azon esetekben mikor nem egyértelmű például egy szakkifejezés írásmódja javaslom a Jelöltnek, hogy mérlegeljen, nézzen utána, és következetesen egyféle írásmódot alkalmazzon.” Pl: real-time PCR mondat közben hol nagybetűvel van írva, hol kicsivel, mind a magyar nyelvű Kivonatban, mind a tézisfüzetben. Opponens úr javaslatával miszerint használjak a kis kezdőbetűt, teljes mértékben egyet értek és elfogadom opponensem javaslatát. A „Tireoglobulin” vagy „thyroglobulin”? Hol így (Kivonat), hol úgy fordul elő!” , véleményem szerint a magyaros tireoglobulin forma meghagyása az helyénvaló. Opponens úr megjegyzi, idézem: „az 1. melléklet, ami egy táblázat, magyarázat nélkül nehezen értelmezhető, - legalábbis ezen adatokból számomra egyáltalán nem kiolvasható az a Bevezetés fejezetben tett megállapítás, amire hivatkozással a Jelölt a táblázatot becsatolta” A megállapítás, amire hivatkozással a táblázatot csatoltam a következő volt, idézem: „Az OECD-FAO jóslatai szerint az előttünk álló 10 évben az élelmiszerfogyasztás meg fog duplázódni a világon”, a táblázat viszont a világ zárókészlet előrejelzéseit mutatják be.
És ahogy opponens úr is megjegyzi: „ez az ellentmondás, ami az igazat megvallva a dolgozat lényegi részéhez alig kapcsolódó elhanyagolható információ”, hasonlóképpen vélekedve elfogadom opponensem javaslatát. Az irodalmi áttekintéssel kapcsolatban, opponens úr jelzi, hogy „Az 1. ábrához, azaz a QTL-ek meghatározásának sémájához most már került magyarázat, azonban az továbbra sem teszi egyértelműen érthetővé, hogy mit is fejez ki az ábra.” Az 1. ábrán azt szerettem volna, - tényleg csak szemléltetést segítendő – bemutatni, hogy kicsitől a nagyobb felé haladva, miként jutunk el a DNS nukleotid sorrendtől a mennyiségi tulajdonság kialakításában szerepet játszó géneken keresztül a Gauss-görbe szerinti eloszláshoz, később a szelekcióhoz. A hivatkozások esetében, opponens úr jelzi, hogy: „A 21. oldalon újonnan beépített hivatkozások közül a Mátyás, 2002 nem található meg az Irodalomjegyzékben.” Ezt itt a bírálatban adott válaszomban pótlom: Mátyás Csaba (2002): Erdészeti – és természetvédelmi genetika. Mezőgazda Kiadó. ISBN 963 9358 81 9 „A Komlósi és mtsai, 2000 helyett Komlósi 2000 van az Irodalomjegyzékben.” A mtsai. elhagyható a szövegből, hivatkozásként azt a fejezetet adtam meg amelyet Komlósi a „Molekuláris genetikai módszerek alkalmazása az állattenyésztésben.” című könyvben írt. Ezt a hivatkozásban jelöltem, de a teljes könyv hivatkozása nem szerepelt az értekezésben, ez pedig: FÉSÜS L.; KOMLÓSI I.; VARGA L.; ZSOLNAI A. (2000): Molekuláris genetikai módszerek alkalmazása az állattenyésztésben. Agroinform Kiadó és Nyomda Kft., Budapest „A 26. oldalon előforduló „parazita” információ pontos jelentése a megjelölt SasváriSzékely hivatkozás ellenére továbbra sem világos.” Értekezésemben szereplő „A genomra általában jellemző, hogy sok benne az ismétlődő szekvenciarészlet. Ez nem csak a „parazita” információra vonatkozik, mert a kódológénekben is előfordulnak ismétlőszakaszok.” A megadott hivatkozás szerint: „A genom nagyrészét retrovírus eredetű, „parazita” szekvenciák (transzpozonok) sorozatai teszik ki. Ezek olyan ismétlődő elemek, melyek önmagukat szaporították a törzsfejlődés során.” Opponens úr megjegyzi, hogy azzal a megállapítással, miszerint az „RFLP a legáltalánosabban használt módszer a rutin diagnosztikában” nem tud egyetérteni, és melyet már a munkahelyi vitán is jelzett, elfogadom. Sajnos a figyelmetlenségem folytán nem került javításra. Az opponens úr által jelzett ábrákra való hivatkozások az opponens úr által leírtak szerint helyesek. (A 99. oldalon lévő 26. ábrára való hivatkozás valójában a 29. ábra lenne. Ugyanitt a 29-31. ábrára való hivatkozás helyesen 30-31. ábra.) Az angol nyelvű Kivonattal és a Tézisfüzettel, kapcsolatos észrevételekkel (nyelvtani szerkezeti hibák, betüelütések, elírások) egyet értek és elfogadom őket.
Válaszok Dr. Taller János opponens úr kérdéseire: 1. kérdés: Az itt leírt és igen részletes célzott alapkutatási eredmények vajon alkalmazásra kerülnek-e a hazai szarvasmarha tenyésztés gyakorlatában? Tud-e ilyen szándékról, megvan-e az ehhez szükséges szervezet és infrastruktúra? A gyakorlatban hogyan történhetne az – anyagilag is kifizetődő – szelekció (embrió, in vitro megtermékenyítés, szülőállat, stb)? Tudomásom szerint az általam vizsgált gén-polimorfizmusok egyikét sem alkalmazzák a hazai tenyésztési gyakorlatban. Sajnos nem tudok ilyen szándékról sem. A szervezeti és infrastrukturális háttér még várat magára. A megoldás kulcsa mindenképpen egy átfogó, a fajták sajátosságait is figyelembe vevő fejlesztés lehet. Ebben a résztvevők, tenyésztőszervezetek, mesterséges termékenyítő szervezetek összefogására van szükség. Egy országos elemzéshez nagyteljesítményű számítógépekre (a több terabájtnyi szekvenciainformációk tárolására), szoftverre is van szükség. A szelekció kérdésénél a genomszelekciót emelném ki, mely napjainkra egyre inkább a figyelem középpontjába került, ahol nem csak egy marker lehet a szelekció alapja, hanem a teljes genom feltérképezése lehetővé teszi az egyedek genetikai értékmérőinek a saját teljesítményen, vagy ivadékvizsgálaton alapuló értékelésnél korábbi, a pedigré indexnél pontosabb becslését valamennyi a tenyészértékbecslésben szereplő tulajdonság esetében. (A gyakorlati haszna elsősorban abban jelentkezik, hogy a genom vizsgálatának eredményét a pedigré indexszel kombinálva pontosabb, magasabb megbízhatóságú információt kapunk az adott egyed genetikai értékéről.)
Ezzel az eszközzel sokkal hatékonyabb lehet a bika-előállító anyák, az ivadékvizsgálatba állított fiatal bikák szelekciója, de nem helyettesítheti az ivadékvizsgálatot! A nőivar szelekciójában a genom vizsgálat akkora megbízhatóságú eredményt ad, mintha az egyednek már számos saját teljesítménnyel rendelkező utóda lenne. Ez a tény már önmagában jelentősen felgyorsíthatja a genetikai előrehaladást, hiszen az adott nőivarú egyedről ez az információ már jóval az ivarérettsége előtt elérhető. A tenyészbikák kiválasztásánál a genom vizsgálata nem helyettesítheti az ivadékvizsgálatot, de jelentősen elősegítheti az ivadékvizsgálatba állított fiatal bikák szelekcióját. Bikakatalógusokból csak olyan bikákból válogathatnak a tenyésztők, amelyeknek a genomvizsgálat során a pozítiv genetikai értékeiket alátámasztották. Az előrehaladás tovább fokozható a velogenetika és whizzogenetika névvel illetett eljárásokkal. A genotipizált üszőmagzatból kinyert és maturáltatott, majd in vitro termékenyített petesejt recipiensbe való beültetése, a termékenyített petesejt sejttenyésztése, majd genotipizálása, s a kedvező genotípus sejtmagátültetés utáni recipiensbe ültetése azok a lehetőségek, melyek a kedvező genotípus felszaporítását teszik lehetővé.
2. kérdés: Ismer-e a nemesítés gyakorlatában közvetlenül alkalmazható allélvariánsokat más gének vonatkozásában melyek az itt bemutatottakhoz hasonló jelentőséggel bírnak a szarvasmarha fontos tulajdonságainak kialakításában? Mik azok a fő nemesítési irányok ahol a genomszelekció a középtávon látványos eredményeket produkálhat? Tejtermelés, tejösszetétel irányított megváltoztatásban: FASN : (Fatty acis synthase –zsírsav szintáz) G>C szubsztitúció, az 1. exonon és A>G szubsztitúció a 34. exonon. Első esetben a CC, második esetben a GG genotípusú egyedeknél magasabb tej zsír mennyiség tapasztalható. OPN: (Osteopontin – oszteopontin) C>T szubsztitúció, az 4. intronon. A CC genotípusú egyedek esetében magasabb tejfehérje és zsír % tapasztalható. PRL: (Prolactin-prolaktin) G>A szubsztitúció. Az AG és GG genotípusú egyedeknek magasabb a tejmennyisége és tejzsír %-a az első laktációban. LTF: (Lactoferrin – laktoferrin) C>G szubsztitúció a promóter régióban. A CC genotípusú egyedek esetében szignifikánsan magasabb volt a tej fehérje mennyisége (kg) és aránya (%). Vágott test és húsminőség irányított megváltoztatásában: FABP4: (Fatty acid-binding protein 4 – zsírsav kötő protein 4) G>C szubsztitúció a 3’ UTR régióban. A GG genotípusú egyedeknek esetében szignifikánsan magasabb a hús márványozottsága és a bőr alatti faggyú vastagsága. GH: (Growth hormone - növekedési hormon) C>T szubsztitúció, az 4. intronon, és C>G szubsztitúció, az 5. exonon. Szignifikáns különbségek tapasztalhatóak a haplotíposok között a növekedési és hízékonysági paraméterek esetében. GHR: (Growth hormone releasing hormone - növekedési hormon receptor gén) G>A szubsztitúció a 4. intronon. Az A allélnak igen erős hatása tapasztalható a vágáskori súly, az átlagos napi súlygyarapodás a szárazanyag felvétel és a takarmány értékesítés vonatkozásában. MSTN: (Myostatin-miosztatin) vagy (GDF8: growth differentiation factor 8 – transzformáló növekedési faktor 8): C>A szubsztitúció az 1. exonon. (leucin és a fenilalanin aminosav helyettesítése) Vizsgálataik során az AA genotípusú egyedeknél az élő súly növekedése mellett csökkent az intramuszkuláris zsír tartalma és a faggyú % is. Az eredmények arra engednek következtetni, hogy ezen SNP egy olyan köztes fenotípust jelenthet, amelynek kedvezőbb hatásai vannak, mint a dupla izmoltság esetében tapasztalhatók. A miosztatinnal a dupla izmoltság vagy izom hipertrófia öröklődő állapot révén ismerkedhettünk meg. Fehér-kék belga szarvasmarhák esetében a dupla izmoltságért 11bp deléció felelős. Az izomrostok száma és átmérője növekszik, végtagcsontok finomsága, csökkent fertilitás, újszülött borjúak nyelvének megnagyobbodásával jár.
CAPN1: (calpain - kalpain-1) 10 különféle SNP esetében igazolták a hús porhanyósságára gyakorolt hatást. A 17. intronon lévő C>T szubsztitúció hatással van a vágás utáni a 7, 14 és a 21 napon vizsgált nyíróerő értékére, itt a CT és TT genotípusoknak tulajdonítanak kedvező hatást. Reprodukciós tulajdonságok vonatkozásában: STAT5A: (Signal Transducer and activator of transcription 5A - transzdukciós vagy transzkripciós faktor 5A) 12 SNP esetében igazoltak szignifikáns hatást az embrió-elhalási ráta és a megtermékenyítetlen petesejtek arányának vizsgálata során. Legnagyobb hatása egy G>C szubsztitúciónak volt a 8. exonon. A CC genotípusú egyedek esetében magasabb (12,8 %-kal) volt az embrió túlélési aránya és magasabb volt az embriók életképessége a hólyagcsíra szakaszban. A szarvasmarhának döntő szerepe az élelmiszer alapanyagok előállításában, a tej- és hústermelésben van, így a nemesítési irányokat is ez határozza meg leginkább. Ehhez nélkülözhetetlen, hogy a szarvasmarha-tenyésztőkkel megismertessék az állatnemesítés hatékony irányvonalait, hogy a szaporítóanyagoknak jelentős szerepük van az állatnemesítésben, ezek révén magasabb tej- és húshozamú egyedekkel bővülhetnek az állományok. 3. kérdés: A magyar szarvasmarha tenyésztés számára lát-e genomikai ismeretekre, módszerekre alapozott kitörési lehetőséget? Létezik-e olyan tényező, ami miatt esetleg jobbak lehetünk másoknál? A szarvasmarhánál megismert molekuláris genetikai szabályozó mechanizmusok alkalmazása más rokon fajokon vajon jelenthet-e kitörési lehetőséget a magyar tenyésztők számára? Az erős mezőgazdaság feltétele, hogy az ágazatban dolgozók tisztában legyenek azokkal az újításokkal és innovatív megoldásokkal, amelyek meghatározzák annak jövőjét. Ezért létfeltétel az új módszerek gyakorlati megvalósítása: „Aki nem tud újjal előrukkolni, lemarad.” Kitörési lehetőséget az őshonos fajtákban látok. (szürke marha, mangalica) A külföldi fajták (hibridek) terjedését nem akadályozhatjuk, az őshonos állataink sajnos nem tudják hozni azokat a produkciós és reprodukciós, tehát termelési és szaporasági mutatókat, amelyet a korszerű, intenzív fajták tudnak. Viszont az őshonos állataink azon túl, hogy hatalmas nemzeti kincset képeznek, és egyedülálló genetikai háttérrel rendelkeznek, új piaci igényeket is kielégíthetnek. A „Magyar szürkemarha hús” szárazanyag tartalma magas, jóval kevesebb vizet tartalmaz a standard húsmarha fajtákénál, ezért kevésbé esik össze a főzés során. Szokatlan, kissé savanykásabb, a vadhúsokéhoz hasonló íze eltér a megszokott ízektől. A hús sötétebb színű, az egységes, tömör és szárazabb állománya elnyerte a fogyasztók tetszését. A „Magyar szürkemarha hús” zsírsavösszetétele további előnyöket jelent az egészséges táplálkozás tekintetében, a többszörösen telítetlen zsírsavak arány magasabb.
4. kérdés: 39. oldalon a Szerző megállapítja, hogy a DGAT1 gén elsősorban a tej zsírtartalmát befolyásolja, de ugyanakkor nem-emlős fajokból, így például muslincából, sőt dohányból is izolálták. Mi a szerepe, vagy mi lehet a szerepe e nem-emlős fajokban a DGAT1 génnek? A DGAT1 génnek a nem-emlős fajokban is a zsíranyagcserében van szerepe. Drosophilia-ban például az acylglicerol zsíranyagcserében van szerepe. Ennek eredményeként a peték normális fejlődését, a csírasejtekben lévő lipidek szintjét befolyásolja. A dohánynövényben befolyásolja az átlagos vetőmag súlyát, a mag olaj-, fehérje- és cukortartalmát is. Keszthely, 2012. április 18.
Farkas Valéria
