Molekulare Tierzucht (Subject) / QTL, GWAS (Lesson)

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• Assoziationsanalysen Konzept genetischer Marker prägenomisch beschränkten sich die Informationen auf Genealogie (Pedigree) und individuelle Phönotypen --> Fortschritte in der Molekularbiologie und Biotechnologie haben neue individuelle molekulargenetische Infomationsquellen ermöglicht genetische Marker sind Informationsquellen auf molekulargenetischer Ebene, die mit Phänotypen in Beziehung gesetzt werden können und Unterschiede zwischen Tieren abbilden können Molekulare Marker: kurze, eindeutig identifizierbare DNA-Abschnitte deren Lage im Genom bekannt ist per Analyse können Variationen in / an den Markern zwischen Tieren bestimmt werden und mit Phänotypen in Beziehung gebracht werden Arten: Mikrosatelliten (heute geringere Bedeutung; STR (short tandem repeats) oder auch SSR (simple sequence repeat); VNTR (variable number tandem repeats) SNP (single nucleotide polymorphism (Punktmutationen innerhalb einer Nukleotid- bzw. Basensequenz weitere Sequenzvariationen (Deletionen / Insertionen)
• Assoziationsanalysen - Kopplung Loci sind dann gekoppelt, wenn sie mit hoher statistischer Sicherheit gemeinsam vererbt werden Die Kopplung bzw. Entkopplung (gemessen als Rekombinationsrate) von Loci ist eng mit ihrer physikalischen Lage korriliert --> Loci die sehr nahe beieinander liegen sind mit höherer Wahrscheinlichkeit miteinander gekoppelt als entfernt voneinander liegende
• Ursachen Linkage / LD Drift Selektion Mutation Nicht-zufällige Paarung Migration Rekombination (Interchromosomal, Intrachromosomal (durch Crossing Over)
• Assoziationsanalysen Ziel Identifikation von signifikanten Assoziationen (hohe Kopplung) zwischen genetischen Markerinformationen (Genotypen) und Phänotypen um möglichst kausale Mutationen innerhalb des Genoms zu identifizieren bzw. deren Lage zu bestimmen
• QTL- Analysen allgemein bei monogenen einfach strukturierten Merkmalen funktionieren QTL-Analysen auf Mikrosatellitenbasis (immer noch) gut bis sehr gut darüber hinaus gab es große Hoffnung vor allem für quantitative Merkmale: Stichwort Markergestützte Selektion
• Was sind SNP Marker? SNP = Single Nucleotide Polymorphism Punktmutationen innerhalb einer Nukleotid-bzw. Basensequenz treten über die gesamte Genomsequenz auf, sowohl in codierenden (pot. physiologische Wirkung) als auch in nicht-codierenden Bereichen
• Klassisches Studiendesign (SNP- GWAS) Case-Control-Studien klassische Anwendung: Suche nach Gendefekten: Identifikation eines Zielphänptypen; Bildung von 2 Gruppen anhand des Zielphänotypen: Case-Gruppe mit betroffenen/ erkrankten Tieren; Control-Gruppe mit nicht betroffenen Tieren; (möglichst unverwandte Tiere); Genotypisierung (SNP-Chip) statistische Auswertung auf Assoziation der Genotypen bspw. Chi-Quadrat-Test auf Allelbasis, gemischte Modelle; Korrektur der Signifikanzschwelle für multiples Testen (bspw. Bonferroni-Korrektur)

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