Reprodukční biotechnologie v posledních letech dosáhly významného pokroku a postupně začaly nahrazovat konvenční techniky. Moderní reprodukční technologie otevřely mnoho cest ke studiu, léčbě a manipulaci s reprodukcí in vitro, ale také in vivo za účelem zlepšení reprodukční výkonnosti různých druhů hospodářských zvířat.
Reprodukční biotechnologie hrají důležitou roli také při zlepšování produktivity hospodářských zvířat. Použití umělé inseminace a přenosu embryí umožnilo rychlé šíření genetického materiálu geneticky cenných jedinců. Nástup molekulární biologie a genetického inženýrství vede k vývoji nových reprodukčních biotechnologií, které mají potenciál dále zlepšit chov a produkci zvířat.
Efektivitu chovu lze zvýšit selekcí pro pohlaví s vyšší užitkovostí. Například prasnice mají více masa než kanci, protože lépe přijímají krmivo a vykazují jeho lepší konverzi. Kromě zachování vynikajících a vzácných zvířat umožňuje produkce žádaného pohlaví zvýšení selekčního tlaku pro jednotlivá pohlaví či snížení výskytu nemocí vázaných na pohlaví a řeší například i problém výskytu kančího pachu. U savců je primární informace pro determinaci pohlaví uložena na chromozomu Y. Technologie využívající vysokofrekvenčního průtokového cytometru umožňuje identifikaci X nebo Y chromozomu na základě relativního rozdílu obsahu DNA u spermií nesoucích chromozom X a Y. Za účelem separace spermií jsou spermie barveny fluorochromem, který penetruje membránou hlavičky spermie a váže se na DNA. Protože je chromozom Y menší než chromozom X, spermatické buňky vystavené světelnému laseru mají odlišnou intenzitu fluorescence. Tímto způsobem je možno roztřídit až 15 milionů spermií za hodinu s přesností 85 až 95 %. Hlavním omezením této techniky je nízký počet získaných spermií požadovaného pohlaví, a navíc sexované spermie mohou vykazovat různá poškození jako je destabilizace membrány či předčasné zahájení kapacitace, čímž se zkracuje životnost sexovaných spermií v pohlavním traktu samic. Použití průtokových cytometrů nové generace s vysokou rychlostí třídění otevírá nové cesty pro zvýšení produkce sexovaných spermií s minimálním nebo žádným poškozením. Aplikace této metody v běžné produkci hospodářských zvířat bude možná pouze tehdy, pokud množství spermií nezbytných pro fertilizaci bude významně sníženo, například využitím post-cervikální inseminace u prasnic.
Technologie enkapsulace neboli obalení spermií pomocí polymerů jako je alginát, byla vyvinuta u skotu a prasat. Velikost pouzdra se pohybuje v rozmezí 0,75 až 1,5 mm s koncentrací spermií 45 až 180 milionů na ml. Ačkoli tato technika zatím není běžně používána v produkčních podmínkách, bylo prokázáno, že prodlužuje životnost spermií in vivo a umožňuje jejich progresivní uvolňování během několika po sobě jdoucích dnů.
Obsah RNA neboli transkriptom se liší v různých vývojových stádiích spermií. Studie ukázaly, že existuje navíc i rozdíl v obsahu a expresi mRNA u býků s vysokou plodností ve srovnání s býky s nízkou plodností. Rozdíly jsou patrné v expresi membránových a extracelulárních proteinů jako protamin 1 a kasein β2. Pokrok v proteomice vedl k identifikaci různých biomarkerů v biologických tekutinách včetně spermatu.
Ing. Kateřina Kheilová, Ph.D.,
doc. Ing. Eva Chmelíková, Ph.D.,
Ing. Barbora Klusáčková,
Ing. Pavla Pokorná,
Ing. Natálie Zelenková
Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů,
ČZU v Praze
Kontakt: chmelikova@af.czu.cz,
kheilova@af.czu.cz
Článek autorů najdete v Našem chovu 2/2024.
