Біотехнологія в скотарстві

ЗМІСТ

ВСТУП

1. ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДІВ БІОТЕХНОЛОГІЇ В СКОТАРСТВІ

1.1 Метод штучного запліднення сільськогосподарських тварин

1.2 Метод трансплантації ембріонів

1.3 Метод отримання тварин - генетичних аналогів

1.4 Методи генної інженерії

2. ТРАНСГЕННІ ТВАРИНИ

3. РОЗВИТОК БІОТЕХНОЛОГІЇ В СКОТАРСТВІ В УКРАЇНІ ТА ЗАКОРОДОНОМ

ВИСНОВОК

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

ВСТУП

Нині біотехнологія є однією з найперспективніших і швидко прогресуючих галузей науково-технічної та промислової діяльності у розвинених країнах світу, а досягнення лідерства в галузі біотехнології -- одне з головних завдань економічної політики цих країн.

В даний час в результаті успіхів фундаментальних наук виникла можливість розвитку принципово нових ефективних методів впливу на організм тварин і на їх спадковість. Використання біотехнології дозволяє вирішувати велику кількість завдань, спрямованих на поліпшення генотипу сільськогосподарських тварин[1, 2].

У тваринництві України одержано вагомі досягнення з використанням методів репродуктивної біотехнології. Розробка та інтенсифікація розвитку вітчизняних методів сучасної і традиційної репродуктивної біотехнології в тваринництві дадуть змогу значно прискорити розмноження цінних і створення нових унікальних генотипів, забезпечать істотну інтенсифікацію селекційного процесу і підвищення генетичного потенціалу продуктивності сільськогосподарських тварин. Розробка біотехнологій клонування та отримання генетично реконструйованих у бажаному напрямі тварин дасть змогу піднести на якісно новий рівень селекцію сільськогосподарських тварин, зокрема, прискорити зміну поколінь, темпи генетичної консолідації популяцій, зберегти широкий спектр наявного генофонду тощо, а розробка і застосування системи ДНК-маркерів у тваринництві -- розв'язання актуальних завдань з аналізу і паспортизації порід сільськогосподарських тварин[3-5].

Слід констатувати той факт, що продуктивність приплоду, ефективність та швидкість виведення нових порід в скотарстві значно зріс завдяки використанню методів біотехнології. Можна бути впевненим, що в найближчій перспективі завдяки біотехнології в скотарстві будуть створені нові форми великої рогатої худоби, що володіє рядом унікальних властивостей, отриманих методами генної інженерії (закономірності конструювання in vitro рекомбінантних молекул ДНК і їх поведінку в реципієнтній клітині). Вже накопичено великий досвід культивування соматичних клітин тварин т in vitro, розроблені способи тривалого зберігання клітин при низьких температурах[1].

1. ЗАСТОСУВАННЯ МЕТОДІВ БІОТЕХНОЛОГІЇ В СКОТАРСТВІ

На сьогоднішній час накопичилось досить знань по біології тварин і рослин для того, щоб раціонально використовувати їх для управління, якщо не повним життєвим циклом, то хоча би окремими життєво-важливими функціями і ознаками господарсько-корисних організмів. Великомасштабна селекція і біотехнологія в скотарстві знаходяться в стадії становлення. Ефективність їх освоєння дозволить різко підвищити продуктивність великої рогатої худоби. Всі методи, що описані нижче, сприяють не тільки збільшенню кількості приплоду, зменшенню затрат на одержання та утримання самців за плідників, а також допомагає комбінувати генотипові та фенотипові ознаки різних порі ля одержання нових високопродуктивних видів тварин[6, 7].

1.1 Метод штучного запліднення сільськогосподарських тварин

Найяскравішим прикладом використання в практиці розроблених наукою методів біотехнології є штучне осіменіння сільськогосподарських тварин, яке за кордоном назвали "відкриттям сторіччя" в сільському господарстві. Цей метод, розроблений випускником Харківського університету І.І. Івановим, забезпечує швидке та якісне поліпшення всього масиву поголів'я, дає змогу використовувати в сотні разів меншу кількість плідників, що в свою чергу значно зменшує затрати на їхнє утримання. Метод штучного осіменіння нині широко застосовують у всіх країнах з інтенсивним веденням галузі, але, на жаль, необхідно констатувати, що в Україні значно послабла увага до цього прогресивного методу, внаслідок чого зменшилося застосування штучного осіменіння тварин не тільки у вівчарстві і свинарстві, а й у скотарстві. Завдяки втіленню методу значно підвищилась ефективність використання биків-виробників: у порівнянні з природнім спарюванням при штучному заплідненні для відтворення стада стали використовувати в десятки і сотні раз менше биків, знизились затрати на їх утримання, з'явилась можливість для відбору кращих тварин, які беруть участь в репродукції, і т.д.

Подальше вивчення властивостей клітини привело до відкриття здатності біологічних об'єктів зберігати життєздатність в рідкому азоті, що стало основою для розробки ряду методів, а саме, кріоконсервації сперми тварин. Тривале зберігання сперми дає можливість накопичувати більші її запаси від окремих самців у спеціальних сховищах і раціонально використовувати для штучного запліднення биків - покращувачів. Результатів далось не тільки різко інтенсифікувати племінну роботу, але і перевести її в рамки крупно масштабної селекції, без якої сучасні досягнення в тваринництві були б неможливі[1, 6, 8].

Стратегія використання і збереження потрібного генетичного матеріалу, крім заморожування і тривалого зберігання сперми та ембріонів, включає й застосування інших біотехнологічних методів, насамперед, кріоконсервування гамет самиць. Тривале зберігання гамет обох батьків припускає необмежені варіанти їхнього поєднання в майбутньому. Крім того, створення ооцитобанку не тільки дасть змогу різко знизити витрати на отримання ембріонів, а й сприятиме розв'язанню низки наукових проблем з клітинної та генної інженерії. Науковцями ІРГТ розроблено й апробовано методику кріоконсервування ооцитів корів і свиноматок на різних стадіях їхнього мейотичного дозрівання (на диплотені, метафазі-1, метафазі-2), досліджено вплив різних параметрів насичення і виведення кріопротекторів на мейотичне дозрівання деконсервованих гамет корів і свиноматок, після запліднення in vitro деконсервованих і дозрілих поза організмом яйцеклітин отримані ембріони великої рогатої худоби і свиней різних стадій дроблення. Закладено кріобанк гамет від високопродуктивних корів різних порід (О.Є. Гузеватии, П.А. Троцький, 2000; 2004). В IT розроблено методику та установку для вивчення осмотичних властивостей яйцеклітин та ембріонів ссавців, визначено проникність цитоплазматичних мембран ембріонів та яйцеклітин мишей, кролів, корів і свиней до води та кріопротекторів й на підставі цих досліджень вдосконалено режими зниження температури застосування кріопротекторів.

1.2 Метод трансплантації ембріонів

Останнім часом в практику племінної роботи почали втілювати інший біотехнологічний прийом - метод трансплантації ембріонів. Слід відмітити, що він не замінює (не підміняє) штучного запліднення, а доповнює його. Принципова біологічна можливість штучного запліднення полягає в великому “перевиробництві” сперматозоїдів в організмі самців, тоді як для запліднення яйцеклітини потрібно всього один сперматозоїд. Той же час для штучного запліднення необхідні мільйони сперматозоїдів, а організм їх виробляє мільярдами. Великі біологічні потенції до відтворюваності і у самок. У ссавців, наприклад, в яєчниках містяться десятки і навіть сотні тисяч ооцитів. При цьому природнім шляхом лише одиниці з них реалізуються в потомстві. Тим не менше, на відміну від самців великою перешкодою на шляху більш раціонального використання відтворювального потенціалу самок ссавців являється необхідність виношування потомства в період ембріонального розвитку. Цю перешкоду можна усунути, якщо самку як і самця використовувати в ролі донора, тільки не гамет, а ембріонів. Для виношування потомства потрібен інкубатор[7].

Сучасний рівень знань не дозволяє створювати штучні інкубатори, які б забезпечували оптимальні умови для проходження повного циклу ембріогенезу ссавців. Для цього на сьогоднішній день може бути використана єдина можливість. відомо, що ембріогенез ссавців може успішно протікати не лише в лоні своєї матері, але й в організмі прийомних матерів того ж виду. Тому якщо одних корів використовувати в якості донорів ембріонів, то других самок можна було б використовувати в якості реципієнтів - штучного інкубатора для до вирощування ембріонів. Це дозволило б інтенсифікувати виробництво окремих самок за рахунок реалізації потенціальних запасів яйцеклітин в їх яєчниках. Таким чином за один рік від цінних племінних корів можна було б отримати не одного, а значно більше число нащадків. При цьому в якості прийомних матерів використовують менше продуктивних корів або теличок, власна продуктивність яких ще не відома. Особливо важливо інтенсифікувати відтворюваність бико відтворюючих корів, від яких планується отримання самців для перевірки по якості потомства і подальшого відбору серед них покращувачів. Адже перевірка биків за якістю потомства обходиться дорого, а покращувачів серед них буває не більше 10%. Тому собівартість бика-покращувала, оціненого за якістю потомства, виявляється високою. Збільшення виходу покращувачів при перевірці биків за якістю потомства до 20% дозволило б зменшити їх вартість в два рази. Цього можна досягнути в результаті підвищення інтенсивності відбору серед биковідтворюючих корів на величину, кратну збільшенню виходу телят від них за рахунок трансплантації ембріонів[7, 9].

На сьогоднішній день розроблені методи так званого нейрохірургічного видалення ранніх (які ще не прикріпилися клітинами трофобласту до слизової ендометрію матки) ембріонів у корів. З допомогою спеціально сконструйованих катетерів, можна фізіологічно збалансованими середовищами вимивати їх із статевих органів. Ефективність методу в середньому складає 60 - 80%. Вважається важким і невигідним вимивання ембріонів у самок в період спонтанного статевого циклу з одною овуляцією. Розроблено способи гормональної стимуляції в них множинної овуляції. Відомі приклади, коли за рік експлуатації корови в якості донора отримували більше 100 повноцінних ембріонів. Але таких прикладів поки-що мало. На жаль, у стимульованих донорів, як правило, вимивають різноякісні ембріони. Лише близько 50% з них виявляються придатними для трансплантації. Інша половина ембріонів одразу ж забраковується через малу життєздатність. Крім цього, не всі тварини відповідають поліовуляцією на гормональні обробки. Все це свідчить про те, що при отриманні ембріонів для трансплантації існують суттєві труднощі і потрібно виконати ще велику роботу по удосконаленню методів стимуляції поліовуляції у корів.

Більш складним процесом в порівнянні із штучним осіменінням являється і пересадка ембріонів тваринам-реципієнтам. Трансплантація повинна здійснюватись реципієнтам, які знаходяться в стадії статевого циклу, яка відповідає віку ембріона, або відрізняється від нього не більше ніж на + 1 добу. З допомогою катетера ембріони вводять в верхівку рога матки реципієнта. Рух катетера статевими шляхами не повинен призводити до їх травмування або завдавати больові відчуття тварині. Вся операція пересадки ембріона за своєю тривалістю не повинна перевищувати більше однієї хвилини[7].

Трансплантація свіжо отриманих ембріонів не завжди можлива, оскільки потрібно мати необхідну кількість реципієнтів, які б знаходились у відповідній стадії статевого циклу. Реципієнтів наперед відбирають в стаді в спонтанному статевому полюванні або його штучно у них синхронізують по часу з появою статевого полювання донорів з допомогою простагландинів. Серед підготовлених реципієнтів проводять строгий відбір за станом жовтих тіл до моменту пересадки. Як правило, пересаджують 7 - 8-добових бластоцист реципієнтам, які знаходяться на 7 - 8 добі статевого циклу. Тому у реципієнтів ректальною пальпацією можна визначити не лише наявність, але і стан жовтого тіла. Більш об'єктивним показником готовності реципієнтів може служити вміст прогестерону в їх крові. Однак у виробничих умовах визначити концентрацію прогестерону в крові тварини не завжди можливо, тому про готовність реципієнтів до трансплантації, в основному, судять по стану жовтого тіла[9, 10].

В технології штучного осіменіння особливе місце належить кріоконсервації сперматозоїдів, яка відіграє важливу роль і в технології трансплантації ембріонів. Заморожування в рідкому азоті дозволяє створювати в сховищах банки ембріонів високопродуктивних осіб. В зв' язку з цим з' являється можливість відбору реципієнтів в спонтанному статевому потязі, перевірки за якістю потомства жіночих особин і їх сумісності з окремими виробниками, збереження генофонду рідких і зникаючих видів не лише сільськогосподарських, але й інших тварин.

При широкому використанні штучного запліднення роль самок в селекції у порівнянні з самцями знизилась. У великох рогатої худоби від однієї самки можна отримати одного або в рідших випадках двох потомків в рік, в той час як від самця -десятки тисяч. Вирівнюванню ролі матері по відношенню до батька в селекції буде сприяти втілення в практику біотехнологічеих прийомів, зокрема, методів стимуляції поліовуляції і трансплантації ембріонів.

Перші роботи по трансплантації були здійснені в кінці 40-х років в Інституті вівцеводства і козоводства і в Всесоюзному науково-дослідному інституті свиноводства. Однак широке використання пересадки зародків почалось значно пізніше, тільки після того, як вона була об'єднана з методикою виклику суперовуляції. Застосування комплексного підходу дозволило значно підняти відтворюваний потенціал самок деяких видів тварин і отримати, наприклад, від однієї корови більше 60 телят в рік (США, Нова Зеландія).

Окрім свого прямого призначення - збільшення числа отриманих нащадків від видатних по продуктивності матерів, техніка трансплантації ембріонів використовується також в якості ефективного селекційного інструменту при акліматизації імпортних порід тварин і їх розведення в чистоті.

Із застосуванням трансплантації ембріонів стало можливим отримання потомства не тільки від міжпорідних, але і міжвидових пересадок. Так, при реципрокних пересадках зародків між Bos taurus (звичайні домашні форми худоби) і Bos indicus (зебу видна худоба) було отримано нормальне потомство.

В результаті удосконалення методичних підходів до трансплантації зародків були створені необхідні умови для успішного переживання вимитих у донора ембріонів за межами організму матері. Цим самим з'явилась можливість безпосередньо спостерігати за ходом раннього ембріонального розвитку сільськогосподарських тварин, а також маніпулювати з ембріонами до пересадки: при необхідності дорощувати їх до більш розвинутої стадії, визначати стать майбутнього потомства і т.д. за допомогою маніпуляції з ембріонами вдалось практично підійти до створення химер у сільськогосподарських тварин[7, 10-13].

1.3 Метод отримання тварин - генетичних аналогів

Успіхи в розвитку техніки культивування зародків і ооцитів в поєднанні з досягненнями в області маніпулювання з яйцеклітинами і зародками модельних об'єктів дозволяють застосувати нові способи розмноження сільськогосподарських тварин. Звичайно при схрещуванні, використовуючи широкі можливості рекомбінантної мінливості, селекціонер прагне створити видатну за продуктивними якостями тварину. Але в силу тієї ж рекомбінантної мінливості нерозривно пов'язаної з двостатевим способом розмноження, селекціонер втрачає в наступних поколіннях вже створений ним унікальний генотип. Застосування методів біотехнології дозволяє уникнути подібних втрат і повністю зберегти створений генотип в наступних поколіннях. Відомо, наприклад, що одно яйцеві близнюки, генетичні аналоги, походять від однієї зиготи, очевидно, спонтанно розділеною в ранньому ембріогенезі одним із способів, вказаних вище. Принциповий механізм цього явища може бути використаний для штучного отримання тварин - генетичних аналогів. Для цього на ранніх стадіях розвитку, коли клітини ще не диференційовані, зародок необхідно розділити на окремі бластомери, які в сою чергу потрібно примусити ділитися для отримання однакових клітин в будь-якій кількості. При цьому вони повинні зберігати здатність розвиватись до дорослих організмів. Частина з них може бути імплантована коровам-реципієнтам, а іншу підлягає тривалому зберіганню в умовах глибокого заморожування. Після того як тварини - імплантати будуть вирощені і досліджені за продуктивністю, можна буде провести відбір серед матеріалу, який зберігається в замороженому вигляді.

Практична можливість розділення ранніх зародків сільськогосподарських тварин була успішно продемонстрована на вівцях. В експерименті були використані двохклітинні ембріони, після розділення яких на окремі бластомери і наступної подвійної пересадки відповідно підготовленим реципієнтам було отримано п'ять пар монозиготних близнюків.

В експериментах на свинях, в свою чергу, продемонстрована здатність окремих еластомерів до розмноження в умовах in vitro. В цьому випадку при вбиванні свиней вимивали чотирьох - і восьми клітинні ембріони, які після обробки ферментами розділили на окремі бластомери. Після 96 годин культивування в штучному середовищі з цих бластомерів отримали 2-, 3-, 4- і 6-клітинні ембріони і навіть бластоцисти.

В подальшому мікрохірургічними методами розділили зародки великої рогатої худоби на стадії морули або бластоцисти, на окремі "половинки" або "четвертинки". Із половинних зародків отримали телят. Цікавими є результати експериментів, виконаних у Франції і Німеччині по розділенню морул і бластоцист великої рогатої худоби на половинки для отримання монозиготних близнюків. Ембріони тут розділяли з допомогою мікроманіпулятора. Вилучену з zonae pellucida бластоцисту розрізали мікроножем пополовині через середину зародкового диску. Одну половину повертали з допомогою мікро інструментів в свою оболонку через отвір, зроблений при вилученні бластоцисти, іншу поміщали в zonae pellucida ооцита, попередньо видаливши його вміст через невеликий розріз в оболонці. Поміщені в zonae pellucida половинки ембріонів трансплантували реципієнтам. Hahn і Reselius показали, що при звичайній трансплантації можна досягнути високої пристосованості ембріонів і що розділення ембріонів не впливає на їх життєздатність. Якщо при пересадці цілих ембріонів отримали отримали 63,5% стільних реципієнтів, то при трансплантації половинок досягнули практично аналогічного процента пристосованості (58%). Іншими словами, якщо 39 (використаних в досліді) ембріонів пересадити без розділення, то можна отримати не більше 25 потомків. В результаті ж пересадки "половинок" отримали 45 телят. Ефективність використання ембріонів в цьому випадку збільшилась майже в 2 рази[1].

Великий експеримент по розділенню бластоцист великої рогатої худоби і отриманню з них половинок нащадків був проведений у Франції, коли мікроманіпулятором розрізали пополовині 20 бластоцист; 40 половинок, поміщених в zonae pellucida пересадили 20 реципієнтам - по дві кожному. В результаті отримали 23 телятка, з них 6 двоєн. Приживаність половинок ембріонів у реципієнтів склала 57,5%.

Виникає питання: на скільки частин можна розділити ембріон для отримання мікроклону, тобто однакових за генотипом потомків? Очевидно, при забезпеченні оптимальних умов для культивування ранніх ембріонів in vitro цілком реально вирощування половинок до цілих ембріонів, які потім можна буде неодноразово розділяти. Це дозволило б в геометричній прогресії збільшувати число придатних для трансплантації зародків із попередньо взятого для мікро маніпуляції ембріона.

Перші експерименти не тільки підтвердили можливість отримання двоєн за рахунок розділення ембріонів, але і показали реальний шлях підвищення ефективності їх використання при трансплантації. Цей спосіб отримання потомства знайшов широке поширення в тваринництві, тим більше що розділення ембріонів не відрізняється технічною складністю. Для розділення ембріонів необхідні зручні в експлуатації мікроманіпулятори. В якості "ножа" для розділення ембріонів необхідно випробувати не тільки механічні засоби, але і фізичні фактори, наприклад, тонкий луч лазера. З його допомогою можна добитись не лише меншого травмування ембріонів, але і більш ефективного їх розділення на безліч рівних частин[6].

Для створення великої кількості генетичних аналогів вірогідним є шлях отримання культури клітин. Скажімо, якщо би вдалось здійснити роздільне культивування клітин ембріобласту і трофобласту без втрати їх специфічності, то можливим є виробництво необмеженої кількості стандартних тварин тобто, ембріони, створювані на основі об' єднання культивованих клітин ембріобласта і трофобласта при пересадці реципієнтам давали б величезну кількість однакових по генотипу потомків.

Однак до недоліків методу отримання дорослих форм при розділенні зародків слід віднести ту обставину, що відбувається копіювання генотипу ще невідомого у відношенні продуктивних властивостей. Значно більший інтерес являє техніка копіювання тварин, з уже відомою продуктивністю. Для цього можуть бути успішно використані інші біотехнологічні підходи до розмноження тварин. Частково, техніка пересадки ядер соматичних клітин в енуклейовані яйцеклітини може, очевидно, служити основою для розробки подібних методів копіювання ссавців. При цьому яйцеклітину з пересадженим ядром можна розмножити тим же способом, як і окремі бластомери. Перспективність цього напрямку досліджень в тому, що відпадає необхідність перевірки нащадків за статтю, продуктивними і іншими якостями. Якщо ядро брати з клітини корови-рекордистки, то всі нащадки її будуть теличками з таким же генетичним потенціалом, як і у вихідної тварини, оскільки генотип у них однаковий[1, 8].

1.4 Методи генної інженерії

Одним із важливих напрямків досліджень в області біотехнології являється генна інженерія. Вже зараз з'явилась можливість використання її досягнень в практиці тваринництва. Актуальне питання про створення штамів продуцентів гормону росту (СТГ) тварин, особливо великої рогатої худоби. В США розроблена генно-інженерна технологія отримання гормону росту, яка включає виділення із ДНК великої рогатої худоби гена соматотропну, його інтеграції в плазміду. Рекомбінантну плазміду переносять потім в E. coli. Розмножуючись, бактерії наробляють в спеціальних ферментерах препаративні кількості гормону. Препарат після виділення і очистки використовують на практиці. Результати показують, що щоденні ін' єкції СТГ обумовлюють збільшення надоїв більш, ніж на 30% у корів з добовим рівнем продуктивності 28 - 29 кг молока. Методами генної інженерії можуть бути створені продуценти і інших біологічно активних речовин, які використовуються в сільському господарстві.

Відома роль симбіозу вищих тварин, в тому числі і сільськогосподарських, з мікроорганізмами шлунково-кишкового тракту. Це обумовлює селекцію симбіотичних мікробів на більшу їх відповідність потребам макроорганізму. Методи генної інженерії дозволяють вводити в бактеріальну клітину нові гени, що обумовлює не лише селекційну роботу із штамами, але й їх значну перебудову, набуття мікроорганізмами цінних властивостей.

Теоретично продуцентами цінних біологічних речовин можуть бути і вищі тварини. Але для цього необхідно навчитись інтегрувати потрібні гени у відповідні участки їх геному. Так, якщо ген інтерферона вмонтувати в участок геному, що функціонує в клітинах молочної залози і відповідний за синтез молока, в останньому буде вироблятись інтерферон. Таке молоко може бути досить цінним для людини з точки зору профілактичного ефекту. Можливе отримання і інших препаратів, корисних або для самої тварини-продуцента (захист організму, наприклад, від захворювань), або для людини, або для тварини і людини. Однак, враховуючи складність і еволюційну збалансованість геному вищих тварин, необхідно передбачити, що при введенні чужерідних генів можуть виникати негативні явища, притаманні мутаційному процесу.

Інтеграція чужерідного гену в еукаріот може відбуватись в різні участки геному, супроводжуючись ефектом положення. Отже, для отримання нової корисної для людини форми вимагається велика робота як при відборі окремих особин із маси трансгенних сільськогосподарських тварин, так і при подальшому їх удосконаленні в напрямку збалансованості генома.

Таким чином, роботи по клітинній і генній інженерії мікроорганізмів вже зараз дають і в найближчій перспективі будуть забезпечувати результати, що обумовлюють підйом виробництва сільськогосподарської продукції[1].

2. ТРАНСГЕННІ ТВАРИНИ

Можливість введення чужерідних генів в зародкові клітини хребетних відкрила можливості цілеспрямованої генетичної перебудови тварин. Для отримання трансгенних тварин нерідко застосовують ін'єкцію клонованої ДНК в ембріон тварини на ранньому етапі розвитку (пронуклеус). При цьому спостерігаються помітні зміни в геномі хазяїна в місцях вмонтування чужорідної ДНК. На відміну від мікроін'єкцій ДНК інтеграція геному ретровірусів в геном клітин ембріона відбувається строго адресовано: як правило, тільки по одній копії провірусної ДНК вмонтовується в певні хромосоми без різких перебудов геному клітин тварини. Для ефективної експресії (роботи) чужерідних генів в тканинах трансгенної тварини зазвичай ці гени вводять у вигляді спеціальних генетичних конструкцій, в які можуть входити регуляторні елементи тих чи інших тваринних вірусів і тканинно-специфічні гени тваринного походження. Інколи в таких конструкціях використовують гормонрегуляторні промотори.

Зараз на лабораторних моделях - мишах - добре відпрацьована технологія ін'єкції ДНК в запліднену яйцеклітину і отримання спадково змінних (трансгенних) тварин. Таким шляхом вже отримано трансгенні тварини - великої рогатої худоби, свиней, овець.

Відомо, що ріст і якість шерсті овець багато в чому залежать від вмісту в кормі сульфурвмісних амінокислот (цистеїн, метіонін), які важливі для утворення білка волосся - кератину. Австралійські вчені планують включити в геном вівці гени синтезу цистеїну, виділені із мікроорганізмів[1, 3].

В США Л.Брінстер із співробітниками створили трансгенних свиней з генами бичачого або людського гормону росту. В порівнянні з вихідними тваринами трансгенні свині характеризувались 15%-ним збільшенням маси тіла і перерозподілом маси із жиру в м' язи. Однак виявилось, що ці свині легко піддаються різним захворюванням (виразка шлунку і ін.)[14].

Трансгеноз - перспективний шлях введення нових порід, в тому числі великої рогатої худоби, стійких до різних, в першу чергу вірусних, захворювань. Шляхом введення в запліднені яйцеклітини корів генів так званих антисуттєвих вірусних РНК були отримані тварини. стійкі до антивірусних інфекцій. Також, шляхом введення в ядра ембріонів кроликів антисуттєвої РНК вірусу бичачої папіломи були отримані стійкі до цього вірусу трансгенні тварини.

Однак не можна не відмітити негативні побічні ефекти генетичних перебудов тварин: паталогічні зміни гіпофізу і інших залоз, печінки швидке старіння трансгенних тварин і безпліддя, особливо самок. Так, наприклад, після введення химерної конструкції гена металотіоніну і гормону росту в пронуклеус вівці всі самки, які розвинулись із цих ембріонів, загинули, а у самця в різних тканинах (клітинах) була виявлена інформаційна РНК введеного гена гермону росту. Багато органів цього барана були дегенерованими [1].

Все це говорить про те, що вторгнення в геном із вмонтуванням гормональних генів вносить сильну дисгармонію в збалансовану природою організацію тварин, часто з виникненням тих чи інших недоліків. Деякі з цих дисгармоній можуть виявитись господарсько цінними ознаками. Зате багато з них навряд чи будуть корисними. В будь-якому випадку, більшість із таких тварин, як і інші "штучно" створені організми, не зможуть нормально існувати, залишаючись вічними "конструктами", цілком залежними від людини[1].

3. РОЗВИТОК БІОТЕХНОЛОГІЇ В СКОТАРСТВІ В УКРАЇНІ ТА ЗА КОРДОНОМ

Скотарство за кордоном найбільш розвинене в країнах Західної Європи, США та Канаді; спеціалізоване м'ясне Скотарство - в США, Канаді, країнах Південної Америки, ряді країн Західної Європи (Великобританія,Німеччина, Чехія, Франція та ін), Австралії та Нової Зеландії. Виділяються значні кошти на розвиток біотехнологічної галузі в тваринництві цих країн[15].

Нині біотехнологія є однією з найперспективніших і швидко прогресуючих галузей науково-технічної та промислової діяльності у розвинених країнах світу, а досягнення лідерства в галузі біотехнології -- одне з головних завдань економічної політики цих країн. В Українській академії аграрних наук (УААН) дослідження з напряму біотехнології в скотарстві виконуються у межах науково-технічної програми "Сільськогосподарська біотехнологія -- 2006-2010", головною метою якої є системний підхід до розробки і застосування досягнень біотехнології в реальних умовах існування і подальшого розвитку аграрного виробництва в Україні, а стратегічним пріоритетом -- розробка та впровадження сучасних біологічних технологій в сільське господарство нашої країни для максимально повного задоволення її потреб якісною сільськогосподарською продукцією[3].

ВИСНОВОК

Важливе значення набуває розширення і зміцнення міжнародного співробітництва щодо кооперації досліджень різник наукових інститутів різних держав, для більш інтенсивного розвитку даної галузі. Також комбінування порід рогатої худоби з рідних куточків світу, що мають високу ефективність і індивідуальні позитивні особливості, також може бути доцільним для ефективного і стрімкого розвитку біотехнології в скотарстві.

Однією із основних проблем Українського та світового господарства є розробка системи інкубаторів, які б могли забезпечити ріст та розвиток тваринного ембріона, без матері носія[1].

Українське сільське господарство, що за часів Радянського Союзу було на дуже значному світовому рівні, зараз переживає значний занепад, і втратила позиції лідерства на фоні інших країн. На жаль, на сьогоднішній день головною проблемою біотехнологією в скотарстві України є те, що державна політика доцільно не підтримує фінансування інноваційних біотехнологічних методів впроваджених на оптимізацію скотарства. Здебільшого не виділяються значні кошти на впровадження існуючих, та на розробку нових методів. Подальший інтенсивний розвиток в Україні такої галузі, як біотехнологія в скотарстві потребує реформ організації сільського господарства[16, 17].

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Близниченко В.Б., Буркат В.П., Качура С.Р. Основні напрямки дослідження з біотехнології у скотарстві.//Весник наук.- 1993, №4.-с.40-44.

2. Голубев А.К. Перспективы использования биотехнологии в практике животноводства.// С-хбиология.-1999, №1.-с.3-9.

3. М. Д. Безуглий, Щ.Є Гезеватий журн. "Вісник аграрної науки", грудень 2006; с. 83-86.

4. журнал "Животноводство России", №1 - 2007.

5. журнал "Животноводство России" №2 - 2007.

6. Завертяев Б. П. Біотехнологія у відтворенні і селекції великої рогатої худоби. Л.: "Агропромиздат", 1989.-264 с.

7. Мадисон В.В. Трансплантация развития молочного скота. - М.: Агропромиздат.- 1998.- 126 с.

8. Муравцов Г. С. Основы сельськохозяйственной биотехнологии.-М.: Знание.-1996.- 384 с.

9. Пасіцький М. Вихід ембріонів у корів донорів залежно від режиму осіменіння і місяця введення сперми.// ТвариництвоУкраїни.-2001.-№2, с.-171.

10. Шаловило С.М. Ембріопродуктивність корів-донорів залежно від віку і породи.// Твариництво України.-2001, №1.-с.13-15.

11. Арзумян Е.А. Скотоводство. М.: Колос, 1984.

12. Доброхотов Н.Г. Справочник зоотехника М.: Колос, 1987.

13. Изилов Ю.С. Практикум по скотоводству. М.: Агропромиздат, 1988.

14. Красота В.Ф., Лобанов В.Т., Джапаридзе Т.Г. Разведение сельскохозяйственных животных. М.: Агропромиздат, 1990.

15. Левантин Д. “Некоторые проблемы развития скотоводства России” // Молочное и мясное скотоводство № 6 1997.

16. Родионов Г.В., Табакова Л.П. Основы зоотехники. М.: Академия, 2003.

17. Черекаев А.В., Черекаева А.И. Технология специализированного мясного скотоводства. М.: Агропромиздат, 1988.