Biotechnologie v chovu hospodářských zvířat

Úvod a vymezení tématu Provozně používané biotechnologie v současné době - umělá inseminace - synchronizace říje - přenos embryí

Význam rozvoje biotechnologických metod metody reprodukce a šlechtění reprodukční – efektivní využití zárodečných buněk ET umožňuje produkci více potomků od záměrně sestavených rodičovských párů lze využít adultní i juvenilní dárkyně zkrácení generačního intervalu získání reálného genetického zisku získání identických a neidentických dvojčat

rychlé změny produkčního zaměření stáda produkce masných telat od dojených krav vybudování čistokrevných stád z importovaných zvířat nebo embryí ekonomický efekt z prodeje embryí prohloubení znalostí z fyziologie, anatomie, endokrinologie, genetiky a navazujících vědních oborů

Synchronizace říje načasování říje a ovulace prostaglandiny – vazokonstrikční a luteolytický efekt, receptory na PGF, opakování po 11 dnech gestageny – náhrada zpětné negativní vazby progesteronu, v KD, podkožní implantáty, poševní tampony, prodloužení luteální fáze

Ovce a kozy Sezónnost „ram effect“, melatonin, gestageny, PGF Kombinace poševních tampónů s gestageny a ram efektu PGF jen u cyklujících ovcí, zkrácená luteální fáze

Prasnice: gestageny (REGUMATE), v KD, u acyklických možno gonadotropiny PMSG a HCG Klisny: analogy PGF 2 alfa + HCG, mimo sezónu GnRH + HCG

Embryotransfer Výběr dárkyň a jejich příprava Superovulace Inseminace po superovulaci Získání embryí Izolace embryí Hodnocení embryí Dekontaminace embryí Krátkodobé uchování embryí Dlouhodobé uchování embryí, zmrazování, vitrifikace Přenos embryí, příprava příjemkyň, vlastní přenos Navrácení dárkyň do reprodukce

Výběr dárkyň Hormonální stimulace = zátěž zdravotní stav bezproblémový porod vaginální a sonografické vyšetření výborná kondice, metabolické testy

Superovulace Získání většího počtu oocytů Exogenní podání gonadotropinů pohlavně zralým plemenicím Získání z ovarií i od pohlavně nedospělých

Hormonální ošetření dárkyň V době luteální fáze cyklu, nejdříve dnů po otelení Vždy zjistit bezpečně říji (ultrasonograf) FSH: po dobu 3-4 dnů 2x denně – pracné PMSG: sérum březích klisen, dlouhý poločas rozpadu, 1 aplikace x zhoršení kvality embryí Ošetření PGF 3.den po aplikaci PMSG

Inseminace V přesný čas podle harmonogramu 12 hodin po nástupu říje Reinseminace za dalších 12 hod.

Získání embryí Embrya se musí nacházet v rozích děložních, musí mít zonu pellucidu 6-8 dní po říji Vyšetření pohmatem počet CL na vaječnících Přední část těla krávy o 30 cm výše Epidurální znecitlivění Dilatace děložního krčku, zavedení katetru s balónkem

Získání embryí Fixace nafouknutím balónku Vyplachovací médium: Krebs-Ringer fosfát + telecí sérum, t = 30 0 C Médium po malých množstvích do rohu děložního,výplašek zachycován ve sterilní nádobě. V obou rozích děložních

Izolace embryí Prostředí, které odpovídá fyziologickým potřebám embryí Filtrace při výplachu Sedimentace:30 min. v klidu, pak se horní polovina oddělí a zbytek přefiltruje do Petriho misky Vyhledávání stereomikroskopem, fixace manipulační kapilárou Morfologické hodnocení ve vztahu ke stáří

Dekontaminace embryí Zabezpečení zdravotních požadavků Oplachovací metoda : plísně, bakterie a viry (BVL, BVD, FMDV) neadherující na zonu pellucidu Enzymatická metoda: enzym trypsin, viry adherující na zonu pellucidu (IBR, BHV)

Krátkodobé uchování embryí Dříve transport ve vejcovodu králice Plnění do pejet mezi dvě vzduchové bubliny Kultivační syntetické médium Manipulace při laboratorní teplotě Uchování ve vodorovné poloze

Zmrazování embryí Embrya vynikající kvality ve stádiu blastocysty (7-8 dní) Médium s obsahem glycerolu, plnění do pejet 10 min při –7 0 C, seeding jemnou pinzetou,10 min při stejné teplotě, 30 min při C, tekutý dusík Vitrifikace:dehydratace pomocí vysoce koncentrovaných roztoků OPS- Open Pulled Straw

Rozmrazování embryí 10 sec. ve vodní lázni (t=37 0 C) Vytlačení do Petriho misky,vymývání glycerolu Zhodnocení morfologie, naplnění do pejety Přenos do min po rozmrazení Metoda ONE STEP:rozmrazení, přenos rovnou do příjemkyně

Přenos embryí 1.Synchronizace dárkyně a příjemkyně Pomocí PGF nebo gestageů Rozdíl v cyklu max. jeden den dní po otelení, porod a puerperium bez komplikací Kontrola průběhu říje, vyšetření ovarií na přítomnost CL

Přenos embryí 2.Vlastní přenos: Kontrola velikosti CL Epidurální znecitlivění, fixace krávy Embrya v pejetách do aparatury kryté plastikovým krytem Do ipsilaterálního rohu děložního Klidné a jemné zacházení Vyšetření příjemkyň 42 dnů po přenosu palpací nebo dříve ultrasonograficky

Juvenilní a adultní systém MOET Měs.Juvenilní systémAdultní systém 1narození 13Selekce a MOET 15Přenos embryí na jalovice, event.zapuštění Přenos embryí na jalovice,event.zapuštění 22Narození potomků z MOET 24otelení 34Ukončení 1.laktace 35Selekce potomstva z MOETSelekce a MOET 44Narození vnuků z MOETNarození potomků MOET

Biotechnologie blízké a vzdálenější budoucnosti Manipulace se spermiemi Sexace spermií Intracytoplaz- matická a subzonální inseminace

M anipulace s embryi - dělení (bisekce) embryí a tvorba identických dvojčat - klonování embryí metodou nukleární transplantace - produkce chimerických jedinců (blastomery z několika embryí) - produkce transgenních zvířat (změněn genom)

Používané mikromanipulace s embryi Dělení (bisekce) embryí a produkce identických dvojčat - zabřezávání 132 % na původní embrya

Klonování embryí

Rizika biotechnologií a etická hlediska jejich vývoje a) MOET juvenilní – zvýšení rizika inbridingu b) Produkce klonovaných jedinců c) Produkce transgenových zvířat d) Rizika biologická, etická e) Rizika zneužití – legislativní opatření, úspěšnost postupů

Děkuji za pozornost