Сторінка
5

Біотехнологія відтворення сільськогосподарських тварин

Експериментальна перевірка показала, що багаторазове введення "Глютаму" в комплексі із згодовуванням мікроелементів та вітамінізацією раціонів нормалізує у телиць процеси обміну вуглеводів та знижує БАК, створюючи в їх репродуктивних органах сприятливі умови для приживлення трансплантованих ембріонів. Так, рівень приживлюваності у цих реципієнтів становив 83,3% проти 42,9% у тварин, яким згодовували лише мінерально вітамінні добавки та 25% у контрольних.

Отже, приживлюваність ембріонів залежить від численних факторів, серед яких вирішальним є морфофункціональний стан організму реципієнта та його статевої системи, на що в значній мірі впливають умови утримання тварин, особливо кількісний та якісний рівень годівлі. Корекція обмінних процесів у організмі реципієнтів, зокрема за рахунок введення до їх раціону біологічно активних речовин, дозволяє збільшити приживлюваність пересаджених ембріонів. Ефективність методу трансплантації визначається кількістю отриманих придатних ембріонів, вихід яких у значній мірі зумовлює якість гонадотропних гормонів та рівень суперовуляції у корів-донорів.

Альтернативою суперовуляції у корів-донорів є методи культивування in vitro, що дозволяють отримувати значну кількість дешевих ембріонів. Методи дозрівання ооцитів і запліднення яйцеклітин сільськогосподарських тварин in vitro дають змогу отримувати зиготи та ембріони на різних стадіях їх розвитку (від 2-х клітинних до бластоцисти). За даними Європейської асоціації з трансплантації ембріонів сільськогосподарських тварин, частка отриманих in vitro ембріонів великої рогатої худоби з З0 тис. зародків, яких щороку використовують у країнах Європи для ембріопересадок, становить близько 6%.

Однією із перспективних методик у скотарстві щодо ефективнішого використання величезного запасу гамет самок, закладеного в яєчниках, є багаторазова нехірургічна трансвагінальна аспірація незрілих ооцитів (ОРU — оvum рісk-uр), вперше запропонована М. Ріеtегsе еt аl. (1991). У поєднанні з методом культивування і запліднення in vitro ОРU найближчим часом може стати альтернативою класичній трансплантації ембріонів у схемах МОЕТ. Цей біотехнологічний метод має низку переваг порівняно з одержанням ембріонів у схемах МОЕТ, а саме дає можливість одержання ооцитів від нестатевозрілих телиць, починаючи з 5- 6-місячного віку, що істотно скорочує генераційний інтервал, від так званих «проблемних донорів» — генетично цінних тварин, які з різних причин не можуть бути використані для відтворення та від тільних тварин без загрози втрати плода; він дешевший і має вищу повторюваність порівняно з суперoвуляцією, дає можливість від однієї тварини-донора одержати в 4 рази більше придатних ембріонів для нехірургічної трансплантації (Д.О. Мельничук, О.Є. Гузеватий, 2002).

В Україні перші телята-трансплантанти з ембріонів, вирощених in vitro великої рогатої худоби були одержані в результаті спільних досліджень науковців Інституту тваринництва УААН та Інституту розведення та генетики тварин УААН (М. Зубець, М. Безуглий, О. Гузеватий та ін., 1995).

Важливе значення для селекції сільськогосподарських тварин має отримання їх клонів. Це є єдиним методом в селекції, що дозволяє тиражувати унікальних в генетичному плані тварин. Нині розроблені методи одержання ембріональних та соматичних клонів. Перший базується на властивості тотипотентності ембріональних клітин — їх здатності розвиватись у будь-якому напрямі, що дає змогу одержувати потомків із ізольованих бластомерів ембріону на 8-32-клітинній стадії. У світі методом ембріонального клонування одержано близько 2 тис. телят. Кількість клонів, одержаних з одного зародка, не перевищувало 5 ідентичних тварин (М. Прокофьев, 2000).

Принципова різниця ембріонального і соматичного методів клонування в тому, що клонування завдяки пересадці ядер ембріональних клітин забезпечує одержання ідентичних тварин. Водночас пересадка ядер соматичних клітин тварини забезпечує одержання не тільки ідентичних між собою тварин, але й однакових за генотипом з твариною-донором соматичних клітин. Успішне соматичне та ядерне клонування нині здійснено у різних видів сільськогосподарських тварин (великої рогатої худоби, свиней, овець, кіз), однак рівень одержання потомків від кількості трансплантованих реконструйованих ембріонів украй низький і коливається від 0,36 до 4% (Д.О.Мельничук, О.Є.Гузеватий, 2002).

В інститутах УААН одержано реконструйовані зародки кролів і великої рогатої худоби завдяки пересадці ядер, які в подальшому дробилися, досягали стадій морули та бластоцисти (В. Кузнєцов, 1999), а також транс’ядерні ембріони, повноцінність яких доведено народженням телят після трансплантації їх телицям-реципієнтам (М. Безуглий та ін., 2000). В Україні серед способів клонування найбільшого практичного значення набув поділ ембріонів. Половинки ембріонів приживлюються не гірше, ніж неподілені ембріони, тому й ефект трансплантації збільшується вдвічі.

Кінець XX ст. характеризується бурхливим розвитком генної інженерії. Поєднання її досягнень з експериментальною ембріологією, молекулярною біологією дозволяють на сьогодні вводити до геному тварин гени з форм, філогенетично віддалених від них, а також проводити обмін генами між видами. При введенні різних генів до зародків виявлено, що чужорідна ДНК (чДНК) може активно включатися в спадковий матеріал пронуклеусів, експресуватися та успадковуватися нащадками. Завдяки цьому отримують тварин з ознаками, які при застосуванні традиційних методів схрещування і селекції отримати неможливо. Нові ембріологічні та молекулярні методи докорінно змінили традиційний підхід до розведення тварин. Вони дозволяють вести селекцію на рівні генотипу, а не лише фенотипу. Крім того, за допомогою генної інженерії розроблено методи, що дозволяють отримувати від тварин субстанції, які раніше отримували лише вакцинацією і в обмеженій кількості. Основним підґрунтям отримання трансгенних сільськогосподарських тварин є трансплантація ембріонів. Нині генна інженерія тварин розвивається в таких напрямках:

• - отримання тварин-біореакторів, що продукують біологічно активні білки для медицини та інших потреб;
• - інтеграція в геном сільськогосподарських тварин генних конструкцій, що регулюють обмін речовин, а відповідно і параметри продуктивності тварин з подальшим використанням їх у селекційному процесі;
• - створення трансгенних тварин-донорів для ксенотрансплантації;
• - моделювання генетичних патологій і аномалій людини;
• - отримання трансгенних тварин, генетично стійких до ряду хвороб.