App zur Visualisierung der physisch-genetischen Karte bei Rindern

Um zu verdeutlichen, wie die Erbinformationen auf einzelnen Chromosomen angeordnet sind, werden in der Genomforschung physische Karten erstellt. Darüber hinaus zeigen genetische Karten, mit welcher Wahrscheinlichkeit genetische Varianten gemeinsam von einem Elternteil auf einen Nachkommen übertragen werden können.

Hochauflösende genetische Karten haben in der Wissenschaft vielzählige Anwendungsmöglichkeiten: Sie helfen bei statistischen Auswertungen, genetische Varianten zu finden, die mit bestimmten Leistungs- oder Gesundheitsmerkmalen zusammenhängen. Außerdem kann man berechnen, wie eng Tiere miteinander verwandt sind und wie groß die fortpflanzungsfähige Population ist. Gerade deswegen sind genetische Karten nicht nur für die Forschung, sondern auch für die Tierzüchtung und das Management von Nutztierpopulationen relevant.

Um moderne Züchtungsstrategien zu entwickeln und eine Tierressource zur Sicherung der genetischen Diversität vorzuhalten, sind genetische Karten unverzichtbar. Basierend auf umfangreichen Daten von deutschen Holstein-Rindern und deutschen/österreichischen Fleckvieh-Rindern hat das Forschungsinstitut für Nutztierbiologie (FBN) eine Plattform entwickelt, die es den Benutzern ermöglicht, die kombinierte physisch-genetische Karte von diesen Rinderrassen interaktiv zu erkunden.

Interaktive CLARITY-App wertvolles Werkzeug für Bildung und Forschung

Durch die fortlaufende Integration von Daten verschiedener Rinderrassen ermöglicht die App auch deren Vergleich und verbildlicht die genetische Diversität. CLARITY ist somit ein wertvolles Werkzeug für Bildung und Forschung an Rindergenomen und offen für Erweiterungen um weitere Tierarten. Durch eine intuitiv gestaltete Benutzeroberfläche können Anwender mit einfachen Klicks individuelle Features auswählen und anpassen.

Die Ergebnisse können in gängigen Formaten heruntergeladen und kostenfrei genutzt werden (Lizenz CC-BY 4.0).

„Die App ist kein statischer Katalog an Informationen. Sie bietet dem Anwender einzigartige Möglichkeiten, sich nach eigenen Vorstellungen in die genetischen Karten hineinzudenken. Beispielsweise können Genombereiche ausgewählt oder interessante Regionen mit höherer Chance auf eine Neukombination von genetischen Varianten vergrößert werden“, erläutert PD Dr. Dörte Wittenburg, welche die App in Zusammenarbeit mit einem internationalen Team aus Wissenschaftlern am FBN entwickelt hat.

„Die Rinderzuchtverbände waren sofort von diesem Projekt überzeugt und haben genetische Daten von hunderttausenden Tieren zur Verfügung gestellt. Dadurch haben die Ergebnisse eine hohe Genauigkeit“, führt PD Dr. Dörte Wittenburg aus. Die zahlreichen Features der App sind in einer Veröffentlichung beschrieben, die in dem Journal Frontiers in Genetics* erschienen ist.

Publikation

CLARITY: a Shiny app for interactive visualisation of the bovine physical-genetic map

Front. Genet., 30 May 2023