V posledních letech přitahuje pozornost výběr pohlaví u potomstva na základě sexování spermií. Důsledky těchto technik pro živočišnou výrobu jsou podobné od nejmenších až po největší zvířata. Sexování spermií bude pravděpodobně zaváděno v Nizozemí v blízké budoucnosti.
Za zdmi vědeckých laboratoří již techniky sexování spermií (třídění spermií dle pohlaví) existují. Použití sexování spermií u mléčného skotu je velice obtížné. Počet buněk spermií nezbytných pro umělou inseminaci je velký, typicky 10 milionů buněk spermií na jednu inseminační dávku. Sexování dostatečného množství spermií pro umělou inseminaci je časově náročné, přičemž náklady na vybavení a cena práce na třídění spermií jsou relativně vysoké. Pravděpodobně bude napříště docházet ke změnám, jako kupříkladu k poklesu cen a zvyšování rychlosti třídění, nicméně v blízké budoucnosti se prodej sexovaných spermií k použití pro umělou inseminaci ve srovnání s konvenčním dávkovaným semenem příliš nerozšíří. Vývoj a použití technik inseminace se zavedením malé dávky ředěného sexovaného spermatu hluboko do dělohy mohou být jednou z možností překonání tohoto problému. Ale také používání sexovaného spermatu pro inseminaci superovulujících krav bude atraktivnější se zvyšujícím se využíváním této techniky. Pravděpodobně nejvíce se rozšíří využívání sexovaných spermií při produkci embryí in vitro. Počet buněk spermií potřebný pro vyprodukování jednoho embrya in vitro je velmi nízký a velkou výhodou zde bude efektivita: vyprodukovaná embrya budou mít automaticky požadované pohlaví, což povede k významnému snížení nákladů a celkovému zrychlení genetického pokroku.
Chromozomy X a Y
Přesné provedení sexování spermií vychází z rozdílů v DNA mezi pohlavími. DNA je součástí chromozomů. Chromozomy nacházející se v buňkách jednoho druhu, například skotu, jsou vždy podobného počtu a velikosti, rozdíly zde existují pouze mezi samci a samicemi. U savců samčí buňky obsahují chromozomy typu X a Y, samičí buňky obsahují dva chromozomy X. V buňkách vajíček a spermií je sádka chromozomů rozštěpena. Vajíčko vždy obsahuje jeden X chromozom, spermie obsahuje některý ze dvou typů chromozomů (X nebo Y). Oplození vajíčka X-spermií vede ke vzniku samice, zatímco oplozením Y-spermií vzniká samec. Jinými slovy: Buňka spermie ovlivňuje pohlaví. Obvykle se vyskytuje 50 % buněk spermií s chromozomem X a 50 % buněk spermií s chromozomem Y. Na základě třídění spermatu a používání oddělených typů můžeme tedy řídit pohlaví potomstva.
Technika
Jediná úspěšná metoda na třídění spermatu, fluorescenční metoda, je založena na rozdílech v obsažené DNA. X-chromozomy jsou větší než Y-chromozomy. Vzhledem k tomu je i větší množství DNA v X-spermiích než v Y-spermiích. U skotu se tento rozdíl pohybuje kolem 4 %. Před vlastním tříděním se buňky zbarvují fluorescenčním barvivem, které sváže DNA. Buňky se poté třídí použitím takzvaných flow-cytometrů. Přístrojem může být roztříděno několik tisíc buněk za sekundu s čistotou přes 90 %. Efektivita dalších metod, založených například na odstřeďování nebo na rozdílech v plovoucích rychlostech, zůstává poněkud spornou. Použitelnost žádné z těchto metod ještě nebyla dokázána.
Nizozemí
Fluorescenční metoda byla použita pro in vitro produkci embryí v R&D Team of Holland Genetics počátkem roku 1990, přičemž byl využit flow-cytometr ústavu Academical Medical Center v Amsterdamu.
Bohužel, fertilita (schopnost oplození) sexovaných spermií byla zjištěna jako nižší ve srovnání s nesexovanými spermiemi a ani vývoj embryí není tak dobrý jako při použití nesexovaných spermií. Toto ukazuje na negativní vliv fluorescenčního barviva nebo UV záření, ačkoliv mláďata počatá sexovanými spermiemi v USA a poslední dobou i ve Velké Británii jsou zdravá. Metodám, které nepožadují použití barviva ani UV záření, by tedy měla být dávána přednost. V roce 1999 University of Amsterdam začala s vývojem nového přístroje. Toto zařízení měří velikost všech procházejících spermiových buněk, přičemž je zde využívána technologie, která nepožaduje použití barviva ani UV záření. Tato metoda je stále ve vývoji, ale může se v budoucnu stát zajímavou alternativou.
Ze zahraničních materiálů přeložil ing. David Kuřeš
AF ČZU v Praze
Prodej sexovaných spermií umožní chovatelům omezení produkce „odpadních“, tedy černostrakatých býčků, naopak u velmi cených matek budou chovatelé požadovat potomka samčího pohlaví
