Approfondimenti scientifici, ricerche e pubblicazioni prodotte nell'ambito del progetto ORBITA dalle università e dai centri di ricerca coinvolti.
L'assenza di corna nella specie bovina è un carattere dominante che segue uno schema ereditario di tipo mendeliano (basato sul calcolo delle probabilità). Esistono diverse varianti genetiche che possono determinare il fenotipo POLLED, e tutt'oggi, non è stato ancora totalmente chiarito il meccanismo cellulare alla base dell'assenza di corna nella specie bovina.
Tra le varianti di interesse in zootecnia, la variante celtica al locus POLLED – quella presente nei tori piemontesi di origine tedesca – consiste in una duplicazione di 212 paia di basi (bp) e una delezione di 10 bp in una regione vicina al gene OLIG2 (i rettangoli grigio e rosso della Figura 1a). Esistono diverse varianti genetiche responsabili del fenotipo POLLED; come esempio si riporta quella presente nella razza frisona (Figura 1b).
Il carattere POLLED è dominante, e una sola copia della variante P è sufficiente per manifestare il fenotipo acorne. Per cui i soggetti Pp, detti "acorni eterozigoti", quando accoppiati tra loro, possono originare sia soggetti acorni che con corna a seconda della variante che trasmettono. Per avere la certezza di ottenere soggetti acorni in grado di trasmettere il POLLED è necessario che i riproduttori possiedano entrambe le varianti favorevoli. Questi soggetti sono detti "acorni omozigoti" PP.
L'obiettivo principale del progetto ORBITA è arrivare a sviluppare una linea genetica di tori piemontesi con genotipo acorne omozigote (PP) in grado di trasmettere il carattere assenza di corna. A tal fine è necessario eseguire uno screening genetico precoce di tutti i soggetti potenzialmente interessanti derivanti da accoppiamenti programmati.
Partendo da materiale biologico (ad es. carne, seme, sangue), il progetto ORBITA ha sviluppato un protocollo PCR (metodica standard per l'amplificazione di frammenti di DNA) di discriminazione della variante celtica (Medugorac et al. 2012). Prima di saggiare i soggetti (Padri e Fattrici) del progetto ORBITA, il DISAFA ha preliminarmente testato il protocollo su soggetti di genotipo noto.
Il genotipo POLLED è discriminabile visto che soggetti con diverso genotipo (PP, Pp e pp) hanno frammenti di DNA di diverso peso molecolare: sulla variante celtica (P), la lunghezza di questi frammenti è di circa 600 bp (Figura 2, bande scure evidenziate in rosso) rispetto alla variante alternativa (p) di lunghezza pari a circa 400 bp (bande evidenziate in blu). Soggetti che presentano esclusivamente frammenti da 600 bp sono omozigoti PP (es. 3, acorne), soggetti che presentano esclusivamente frammenti da 400 bp sono omozigoti pp (es. 5, 6 con corna). I soggetti eterozigoti (Pp) presentano entrambe le bande (es. 1, 2, 4).
Al momento, state saggiate 12 vacche acorni donatrici di embrioni. Sebbene fenotipicamente acorni, a seguito del test genetico, tutte sono risultate acorni eterozigoti (Pp) al locus POLLED in quanto presentano entrambe le bande (400 e 600 bp, Figura 3). Tali soggetti sono potenzialmente in grado di trasmettere entrambe le varianti (P) e (p).
La prossima fase richiederà il test genetico degli embrioni derivanti dall'inseminazione di queste bovine con seme dei tori acorni, per selezionare embrioni omozigoti da re-impiantare.