Entwicklung und Methoden der Biotechnologie in der Tierhaltung

Bedeutende Fortschritte in der Entwicklung der Biowissenschaften in den letzten Jahrzehnten haben es ermöglicht, eine Reihe grundlegend neuer Methoden zu schaffen, um die Entwicklung des Organismus von Nutztieren effektiv zu beeinflussen und ihre Vererbung zu korrigieren. Die Entwicklung der Nutztierbiotechnologie konnte viele Probleme lösen, deren Ziel es war, das Genotyp der Tierpopulation zu verbessern.

In der Biotechnologie gibt es zwei Hauptbereiche:

• Zelltechnik;
• Gentechnik.

Beschleunigung des Tierwachstums

An Mikroorganismen sind die detailliertesten Methoden der Gentechnik ausgearbeitet worden, mit deren Hilfe es möglich geworden ist, das Erbgut von Mikroorganismen gezielt zu verändern und nicht auf zufällig gerichtete Mutationen angewiesen zu sein. Dazu werden bestimmte Gene aus der DNA einiger Tiere extrahiert und in die DNA anderer Individuen eingefügt. Dadurch war es möglich, Ratten-Wachstumshormon (Somatotropin) in das Maus-Genom zu integrieren, wodurch die Mäuse schneller zu wachsen begannen und eine größere Endmasse erreichten.

Widerstand stärken

Interferon ist ein Produkt der lebenswichtigen Aktivität von Zellen, die von ihnen produziert werden, um die Ausbreitung einer Virusinfektion zu verhindern, wenn sie in den Körper gelangt. Wenn die Fähigkeit des Körpers, diesen Stoff zu produzieren, gestärkt wird, wird dies zu einem sehr wichtigen Faktor bei der Entwicklung unspezifischer Resistenzen des tierischen Organismus. Das Vorhandensein von Interferon wird ein Hindernis für die Einmischung von Viren darstellen – die Entwicklung einer parallelen Infektion, dh die Widerstandsfähigkeit des Körpers gegen die Wirkung von Infektionserregern wird erheblich zunehmen.

Dadurch wird es möglich, das Genom eines Tieres nach einem vorgegebenen Plan zu rekonstruieren und ihm die gewünschten Eigenschaften zu verleihen. Es ist ganz klar, dass mit traditionellen Züchtungsmethoden solche Ergebnisse nur nach vielen Jahrzehnten unermüdlicher Arbeit erzielt werden konnten.

Manipulation mit Eiern

Neue Methoden der Biotechnologie in der Tierhaltung versprechen viel, in dem sie konsequent zur Anwendung kommen:

In dieser Kette werden im Stadium der Zygote gentechnische Manipulationen durchgeführt, die große Präzision erfordern.

Transplantation

In der Rinderzucht basiert die Durchführung einer groß angelegten Selektion auf einem System der genauen genetischen Bewertung von Individuen und der Verwendung künstlicher Befruchtung von genetisch wertvollen Erzeugern. Das Problem besteht jedoch darin, Bullen zu erhalten, bei denen die Verbesserungswirkung ausgeprägt ist. Bei der traditionellen Viehzucht bringt jede Kuh im Durchschnitt nur 4-6 Kälber (gleichmäßig Kälber und Färsen). Daher ist die Reproduktion von Königinnen mit einem wertvollen Genotyp sehr lang.

Der Zweck der Transplantation früher Embryonen besteht darin, die Reproduktion der Nachkommen wertvoller Spenderkühe zu beschleunigen. Dazu werden eine In-vitro-Fertilisation von Eiern und ein Auswaschen von 7-8 Tage alten Embryonen (Zygoten) durchgeführt, die auf Empfängerkühe transplantiert werden. Von einem Spender können pro Jahr 10-20 Embryonen gewonnen werden, die eingefroren und später den Empfängern zum Zeitpunkt ihrer Bereitschaft transplantiert werden. Die etablierte Technik der Transplantation ermöglicht es, die Auswahl der Nutztiere um eine Größenordnung oder mehr zu beschleunigen.

Die Embryonentransplantation kann Infektionskrankheiten (Leukämie, Brucellose) bekämpfen. Gesunde Nachkommen können von infizierten Kühen erhalten werden, indem sie in gesunden, nicht schwangeren Gebärmuttern von kranken Kühen gezüchtet werden.

Durch die Transplantation kann das vollständige Aussterben seltener Tierarten verhindert werden, wenn ihre Embryonen auf Empfänger einer anderen Rasse übertragen werden. So konnte beispielsweise die Rasse der Angoraschafe in Australien vor dem vollständigen Aussterben bewahrt werden.

Klonen

So nennt man die Gewinnung eineiiger Zwillinge aus somatischen Zellen. Mittels mikrochirurgischer Methoden werden Zellen aus dem Inneren der Plazenta entnommen und der somatische Zellkern unter vorheriger Entkernung in die Eizelle transplantiert. Danach entwickeln sich aus den Eizellen eineiige Zwillinge, die eine Kopie des somatischen Zellspenders sind.

Andere biotechnologische Methoden

• Es gibt allen Grund zu der Annahme, dass bald neue Rinderarten mit einer Reihe einzigartiger Eigenschaften gezüchtet werden. Dies wird Methoden der Gentechnik ermöglichen – gezielte in vitro-Konstruktion rekombinanter DNA-Moleküle und Beobachtung ihres Verhaltens in der Zelle des Empfängers. Wissenschaftler haben bereits ausreichende Erfahrungen mit der In-vitro-Kultivierung somatischer tierischer Zellen gesammelt und zuverlässige Methoden für ihre Langzeitlagerung bei niedrigen Temperaturen entwickelt.
• An der Kultivierung generativer Zellen wird aktiv geforscht.
• Die Methode der Aggregation früher Embryonen ist von großer Bedeutung. Kombiniert man ganze Embryonen, die von verschiedenen Eltern stammen, erhält man einen Organismus mit den Eigenschaften von vier Eltern – die sogenannte „Chimäre”. Es war bereits möglich, Mischlings- und Interspezies (Ziege-Schaf)-Chimären zu erhalten. Erfolgreiche Versuche dazu wurden in Deutschland und Russland durchgeführt.

• Das Geschlecht eines Tieres kann bestimmt werden, indem die Geschlechtschromosomen eines frühen Embryos durch Biopsieverfahren identifiziert werden, die bereits bei Rindern durchgeführt werden.
• Die Biotechnologie in der Tierhaltung nutzt die Transplantation eines Embryonenpaars, wodurch der Freimartinismus vermieden werden kann – Unfruchtbarkeit bei Kühen aus zwei unterschiedlichen Geschlechtern. Es besteht die Aussicht, eine Embryonenbank mit einem vorgegebenen Geschlecht zu schaffen, die eine rationellere Nutzung genetischer Ressourcen ermöglicht.

Die Entwicklung der Biotechnologie und der Großtierzucht steht noch am Anfang. Ihre Entwicklung wird eine starke Steigerung der Produktivität von Nutztieren bedeuten. In einigen europäischen Ländern ist die Entnahme und Transplantation von Embryonen noch ein Novum, Unternehmen in ländlichen Gebieten kennen solche Technologien möglicherweise noch nicht. Aber auch diese Länder werden allmählich zu Anhängern solcher Hochtechnologien in der Viehzucht.