la genetica nell'allevamento
I caratteri genetici si possono dividere in qualitativi (spesso regolati da 1 o pochi geni) e quantitativi ( regolati da molti geni) e come questi ultimi caratteri, rispetto ai primi, siano molto più influenzabili dall'ambiente. Quando si selezione un soggetto lo si sceglie per il suo fenotipo, cioè per il risultato dell'interazione tra genotipo ( combinazione di geni, info rmazioni presenti sui cromosomi - DNA) e l'ambiente; proprio per la massiccia influenza dell'ambiente, può accadere che due soggetti di fenotipo diverso possano avere genotipi simili.
In ultima analisi si deduce che le potenzialità genetiche dei singoli soggetti possono essere influenzate in positivo o in negativo dall'ambiente (alimentazione, addestramento, età del soggetto ecc.). Ma l'allevatore vorrebbe conoscere con esattezza e precocemente le potenzialità genetiche dei propri soggetti, indipendentemente dal tipo di ambiente al quale verranno sottoposti.
Questo ultimo aspetto assume maggiore importanza per quegli allevatori il cui obiettivo primario risulta essere la vendita dei puledri a 6-18 mesi, non ancora sottoposti all'addestramento. In questo caso la conoscenza della genetica del puledro, intesa come combinazione favorevole di geni, che non si limiti solamente ad una valutazione della genealogia e della morfologia, fornirebbe un dato oggettivo molto importante per una precoce stima del valore del puledro. La possibilità di individuare e selezionare all'interno di popolazioni , razze e linee di sangue, soggetti con combinazioni geniche più favorevoli per gli scopi sportivi, risulta essere uno degli obiettivi primari nel miglioramento genetico.
Naturalmente ora sorge una domanda: come analizzare il genotipo (caratteri ereditari associati ai cromosomi) senza passare attraverso la sua espressione in un determinato ambiente (fenotipo)? O in modo più semplice: come eliminare il fattore ambientale per valutare le potenzialità genetiche?
Questo ultimo aspetto assume maggiore importanza per quegli allevatori il cui obiettivo primario risulta essere la vendita dei puledri a 6-18 mesi, non ancora sottoposti all'addestramento. In questo caso la conoscenza della genetica del puledro, intesa come combinazione favorevole di geni, che non si limiti solamente ad una valutazione della genealogia e della morfologia, fornirebbe un dato oggettivo molto importante per una precoce stima del valore del puledro. La possibilità di individuare e selezionare all'interno di popolazioni , razze e linee di sangue, soggetti con combinazioni geniche più favorevoli per gli scopi sportivi, risulta essere uno degli obiettivi primari nel miglioramento genetico.
Naturalmente ora sorge una domanda: come analizzare il genotipo (caratteri ereditari associati ai cromosomi) senza passare attraverso la sua espressione in un determinato ambiente (fenotipo)? O in modo più semplice: come eliminare il fattore ambientale per valutare le potenzialità genetiche?
Le strategie classiche di selezione hanno esclusivamente preso in considerazione la valutazione dei soggetti di eguale età attraverso test attitudinali e morfologici, affiancati da criteri di miglioramento genetico basato sui metodi di valutazione della genealogia (metodo pedigree) o della progenie (progeny-test).
Spesso questi criteri non riescono pienamente ad escludere l'influenza ambientale a cui i singoli soggetti sono stati sottoposti. Criteri di selezione che limitano il più possibile tale problema esistono già e sono comunemente applicati in altri paesi: in molti stood boock si applicano i test dei 100 o dei 30 giorni per la valutare gli stalloni e le fattrici. Tali procedure prevedono la valutazione dei cavalli in ambiente uniforme, con regimi alimentari equivalenti e giudizi espressi dalle stesse persone. In altri casi ( vedi Francia) si valutano gli stalloni solo dopo un periodo di attività sportiva ( questo richiede periodi di selezione lunghi). Questi criteri, anche se efficaci ed indispensabili, hanno in comune alcuni limiti: si valutano i soggetti intorno ai 4-5 anni di età, già addestrati, e non escludono completamente l'effetto ambientale e la soggettività del giudizio.
Spesso questi criteri non riescono pienamente ad escludere l'influenza ambientale a cui i singoli soggetti sono stati sottoposti. Criteri di selezione che limitano il più possibile tale problema esistono già e sono comunemente applicati in altri paesi: in molti stood boock si applicano i test dei 100 o dei 30 giorni per la valutare gli stalloni e le fattrici. Tali procedure prevedono la valutazione dei cavalli in ambiente uniforme, con regimi alimentari equivalenti e giudizi espressi dalle stesse persone. In altri casi ( vedi Francia) si valutano gli stalloni solo dopo un periodo di attività sportiva ( questo richiede periodi di selezione lunghi). Questi criteri, anche se efficaci ed indispensabili, hanno in comune alcuni limiti: si valutano i soggetti intorno ai 4-5 anni di età, già addestrati, e non escludono completamente l'effetto ambientale e la soggettività del giudizio.
In supporto delle strategie di miglioramento genetico classico si stanno sviluppando approcci di genetica molecolare, capaci di individuare soggetti con genotipi desiderati evitando la valutazione dei fenotipi.
Negli ultimi 15 anni la ricerca ha fatto passi, da gigante sviluppando studi volti all'individuazione di marcatori molecolari o di geni associati a caratteri di utilità agraria, come produzione di latte nelle vacche ( Georges et al., 1995 ), contenuto di grassi e incrementi di peso nei maiali (Andersson et al., 1994), fecondità in pecora (Mongomery et al., 1993) e allo sviluppo di mappe genetiche (Barendse et al., 1994; Ellegren et al., 1994;Crawford et al., 1995; Burt et al.1995)( individuazione e localizzazione dei caratteri genetici lungo i cromosomi) sia in sistemi vegetali che animali (vacche, capre, pecore e maiali).
La costruzione di mappe genomiche, intese come l' identificazione della posizione lungo i cromosomi dei geni o di porzioni di DNA ignoto, ma associati a caratteri desiderabili, nella specie Equus risulta essere ancora ad un livello ancestrale rispetto al livello raggiunto dalla ricerca genetica su altri animali domestici.
I marcatori molecolari ( regioni o porzioni di DNA presenti lungo i cromosomi ) sviluppati per il cavallo sono rappresentati principalmente da regioni microsatellite (regioni ripetute di due o tre basi nucleotidiche distribuite lungo tutto il genoma) ( Breen M. et al., 1997; Eggleston-Stott M.L. et al. 1997; Anglana M. et al., 1996; Markulund S. et al. 1994) e RAPD ( analisi casuale di tratti di materiale ereditario-DNA- lungo tutto il genoma) ( Bailey E. e T.L. Lear, 1994 ); altri tipi di marcatori non sono ancora stati analizzati in questa specie.
Questi marcatori attualmente possono e vengono utilizzati per i seguenti scopi:
La costruzione di mappe genomiche, intese come l' identificazione della posizione lungo i cromosomi dei geni o di porzioni di DNA ignoto, ma associati a caratteri desiderabili, nella specie Equus risulta essere ancora ad un livello ancestrale rispetto al livello raggiunto dalla ricerca genetica su altri animali domestici.
I marcatori molecolari ( regioni o porzioni di DNA presenti lungo i cromosomi ) sviluppati per il cavallo sono rappresentati principalmente da regioni microsatellite (regioni ripetute di due o tre basi nucleotidiche distribuite lungo tutto il genoma) ( Breen M. et al., 1997; Eggleston-Stott M.L. et al. 1997; Anglana M. et al., 1996; Markulund S. et al. 1994) e RAPD ( analisi casuale di tratti di materiale ereditario-DNA- lungo tutto il genoma) ( Bailey E. e T.L. Lear, 1994 ); altri tipi di marcatori non sono ancora stati analizzati in questa specie.
Questi marcatori attualmente possono e vengono utilizzati per i seguenti scopi:
· identificazione della paternità o maternità (Markulund S. et al. 1994; Bowling A.T. et al., 1993);
· caratterizzazione di linee di sangue all'interno di una razza (Bailey E. e T.L. Lear, 1994; Cothran E.G. et al., 1998);
· studi filogenetici al fine di risalire all'evoluzione della specie e agli areali di origine;
· caratterizzazione delle diverse razze;
· identificazione di marcatori molecolari associati a caratteri utili o a malattie per lo sviluppo di metodi diagnostici rapidi e più sensibili di quelli attuali (Oakenfull et al., 1998; Glasko V.I., 1998);
· costruzione di mappe genetiche integrate, le quali permettono l'individuazione di gruppi genetici strettamente associati o regioni di sintenia tra genomi appartenenti a specie diverse ( sintenia = regioni di cromosoma comune a diverse specie animali che contengono la stessa info rmazione genetica). Sono stati trovati 22 gruppi di sintenia posizionati su 22 cromosomi del cavallo (Caetano A.R. et al., 1999; Godars S., et al., 1997; Breen M. et al., 1997; Bowling A.T. et al., 1993);
· sequenziamento di geni espressi (EST) al fine di individuare le loro funzioni all'interno dei processi fisiologici cellulari e determinare delle mappe non più solo genetiche ma anche funzionali.
Tra tutte le applicazione che queste tecniche offrono, quelle più interessanti per l' allevamento sembrano essere le seguenti:
· controllo molecolare delle linee di sangue all'interno di una razza e verifica della compatibilità di incrocio tra le linee di sangue (risulta importante conoscere quali linee incrociare per avere la migliore discendenza);
· analisi molecolare di paternità e maternità;
· diagnosi precoce di malattie o predisposizioni a queste ( un esempio può essere la determinazione precoce della predisposizione genetico alla navicolite);
· monitoraggio molecolare dello stato fisiologico e di benessere del cavallo.
In Italia negli anni passati è stato finanziato dal CNR ( progetto RAISA) un programma di ricerca relativo all'individuazione di marcatori molecolari nel cavallo; la Dott.ssa E. Giulotto , dell'Università di Pavia, lo ha portato a termine ottenendo risultati molto incoraggianti e innovativi; purtroppo i finanziamenti non sono più stati rinnovati a causa del poco interesse dimostrato dagli enti pubblici e privati.
Le info rmazioni relative a marcatori molecolari associati a geni, coinvolti nell'espressione di caratteri importanti, potrebbe aiutare a stimare con maggiore accuratezza il valore genetico del carattere stesso.. Tale accuratezza aumenta quando vengono usati più marcatori genetici o, in casi ottimali, quando il carattere oggetto di selezione si trova fiancheggiato da due marcatori molecolari.
Recentemente Longari in un suo articolo ha citato il metodo di analisi statistica B.L.U.P. ( Best Linear Unbiased Prediction) adatto per la stima del valore genetico animale: il metodo B.L.U.P. rappresenta una stima del valore genetico teorizzato da C. R. Henderson che viene ampiamente applicato a partire dagli anni '50 in America e in Francia e che garantisce una migliore stima del valore genetico rispetto altri parametri oggi usati per i cavalli in Italia. In Italia ha diversi sostenitori che si sono, addirittura, riuniti in un gruppo di lavoro chiamato "Gli Amici di BLUP"; purtroppo gli allevatori non hanno ancora approfittato di questo ottimo strumento di analisi statistica. Nel 1992 M.E. Goddard ha pubblicato un lavoro relativo all'uso dell'analisi B.L.U.P. combinata con marcatori molecolari multipli. Tale modello si adatta molto bene a programmi di miglioramento genetico basato su dati arbitrari di pedigree in specie animali e vegetali che non sopportano processi di autofecondazione , ma prediligono alti livelli di eterozigoti. si può affermare che l'analisi B.L.U.P., in Italia, dovrebbe essere già in uso per la stima del valore genetico del cavallo e che si auspica sollecitare le ricerche molecolari che abbinate al B.L.U.P. aumenterebbero ulteriormente l'indice di stima genetica.
Recentemente Longari in un suo articolo ha citato il metodo di analisi statistica B.L.U.P. ( Best Linear Unbiased Prediction) adatto per la stima del valore genetico animale: il metodo B.L.U.P. rappresenta una stima del valore genetico teorizzato da C. R. Henderson che viene ampiamente applicato a partire dagli anni '50 in America e in Francia e che garantisce una migliore stima del valore genetico rispetto altri parametri oggi usati per i cavalli in Italia. In Italia ha diversi sostenitori che si sono, addirittura, riuniti in un gruppo di lavoro chiamato "Gli Amici di BLUP"; purtroppo gli allevatori non hanno ancora approfittato di questo ottimo strumento di analisi statistica. Nel 1992 M.E. Goddard ha pubblicato un lavoro relativo all'uso dell'analisi B.L.U.P. combinata con marcatori molecolari multipli. Tale modello si adatta molto bene a programmi di miglioramento genetico basato su dati arbitrari di pedigree in specie animali e vegetali che non sopportano processi di autofecondazione , ma prediligono alti livelli di eterozigoti. si può affermare che l'analisi B.L.U.P., in Italia, dovrebbe essere già in uso per la stima del valore genetico del cavallo e che si auspica sollecitare le ricerche molecolari che abbinate al B.L.U.P. aumenterebbero ulteriormente l'indice di stima genetica.
Sarebbe auspicabile che mediante consorzi pubblici e privati si potesse riprendere il progetto RAISA inserendolo in un programma di miglioramento genetico ben organizzato e dagli obiettivi chiari. Individuando, inoltre, delle collaborazioni con altri stati europei, si potrebbe pensare di presentare un progetto per un finanziamento della Comunità Europea: il contributo delle associazioni (ENCI, ACSI, ANASI ecc.) potrebbe essere quello di fornire il materiale genetico e valutarne le caratteristiche intrinseche per gli obiettivi individuati, mentre i centri di ricerca ( Università o istituti provinciali o regionali) metterebbero a disposizione le metodiche molecolari, l'esperienza scientifica e i laboratori. Programmi di questo tipo nel settore dei bovini o dei suini sono ormai una realtà, mentre per il cavallo sembrano impossibili, ma, a mio avviso, hanno una valenza strategica per tutto il settore equestre nel suo complesso, e rappresentano il vero futuro anche per la salvaguardia delle razze equine in via di estinzione