Superdatorer ger ny insikt om egenskapers ärftlighet

Den nya metoden, använd i
moderna datorer, har förkortat analystiden från flera år till några timmar.

Från skolans
biologiundervisning minns många av oss exemplet med den gen som avgör om vi blir blåögda eller brunögda. De flesta egenskaper hos
människor och djur styrs dock på ett mycket mer komplicerat sätt, genom samverkan mellan flera olika gener och olika miljöfaktorer. Under ett
tiotal år har det varit möjligt att söka efter de enskilda gener som
påverkar egenskapen, men metoderna har bortsett från de effekter som orsakas av att flera gener samverkar. De analyser som tidigare har klarat av att hantera samverkan har helt enkelt tagit alltför lång tid, upp till flera år.

Örjan Carlborg presenterar i sin avhandling en ny metod som kan användas för att hitta samverkande gener, och han har prövat den genom att söka efter gener som styr tillväxt hos kycklingar. För att få fram data att arbeta med har han varit med och tagit fram korsningar mellan den röda djungelhönan (som är anfader till våra tama hönor) och en modern värphöna.
Eftersom värphönan växer mycket snabbare än djungelhönan och väger dubbelt så mycket vid vuxen ålder kan man förvänta sig att de två raserna har
mycket olika tillväxtgener. Man kan också anta att blandraskycklingarna
kommer att representera hela den genetiska bredden av anlag för tillväxt –
vissa kommer att växa kraftigt, som en modern höna, vissa betydligt mindre,
medan de flesta hamnar någonstans mittemellan.

Under kycklingarnas uppväxt samlades genetiska data in av forskargruppen, liksom information om kycklingarnas tillväxt. Dessa uppgifter kunde Örjan Carlborg sedan använda i sin forskning. Han använde både en traditionell
analysmetod och forskargruppens nya metod för att leta efter de gener som
bidrar till skillnaderna i tillväxt. Resultaten från analyserna visar att
man med den nya metoden hittar mer än dubbelt så många tillväxtrelaterade
gener som med tidigare metod. Det är också tydligt att samverkan mellan flera gener har stor betydelse för hur hönorna växer. Tidigt i livet, när många inre organ växer till, förklarar genetisk samverkan en stor del av genetikens påverkan på tillväxten. Senare i livet, när ökningen i kroppsvikt mest består av muskeltillväxt och inlagring av fett, är
effekterna av individuella gener viktigare.

För att metoden ska vara användbar för analyser av experimentella data har
programvara utvecklats för att utföra analyser på en superdator vid NSC
(Nationellt Superdator Centrum) i Linköping. Programvaran är upp till
500.000 gånger snabbare än tidigare tillgängliga program, vilket gör att
det nu är möjligt att leta efter samverkande gener i experimentella data på
bara några timmar.

Avhandlingen visar tydligt vikten av att använda ett tvärvetenskapligt
angreppssätt för att analysera biologiska data. Samverkan mellan
datavetenskap och genetik har i detta fall skapat en möjlighet att använda
en ny analysmetodik som bidrar till en ökad förståelse om genetiken bakom
komplexa egenskaper.

Agronom Örjan Carlborg, institutionen för husdjursgenetik vid SLU,
försvarar fredagen den 22 mars 2002 kl. 09.15 sin doktorsavhandling New
methods for mapping Quantitative Trait Loci. Disputationen äger rum i
Ettans föreläsningssal, Klinikcentrum, Ultuna, Uppsala. Fakultetsopponent
är professor Chris Haley, Roslin Biocentre, Midlothian, Scotland.

För mer information, kontakta Örjan Carlborg på tel. 018-471 45 89 alt.
073-3748519 eller via e-post orjan.carlborg@hgen.slu.se.
Övrig information se
http://www.hgen.slu.se/pershem/orjanchem.html
En porträttbild på doktoranden, Örjan Carlborg, finns att hämta på denna länk:
http://www.slu.se/aktuellt/pressbilder/index.html

För att läsa om övriga aktuella disputationer vid SLU, klicka här:
http://www-internt.slu.se/disputationer/

__