Wie die Genetik der nächste Superstar Rennpferd erstellen können

Gewinner Zucht verwendet, um gutes Blut Lager sein. Heute können Sie Ihre Gewinnchancen erhöhen, indem die Wahl zwischen Gene für Geschwindigkeit und Ausdauer

Bei strahlendem Sonnenschein von Webbers Gestüt Watership Down von sanften Weiden übersehen, ist pensionierter Millionär Dr. Philip Brown seine Investition Inspektion.

Ihr Name ist Darysina und auch für eine ungebildete Auge ist sie etwas Besonderes. Ruhig neben einem Paddock-Tor stehend ist sie schlank, muskulös und sogar temperierte. Sie strahlt Qualität.

Aber was Brown so aufgeregt hat ist nicht einfach die vier-jährige Stute edel Stammbaum, ihre Platte auf das Feld oder ihre Kosten – €800.000 (£640.000) bei einer Auktion im Dezember. Nein. Was Darysina so wertvoll macht, ist das Fohlen, das sie trägt. Im März nach ihrer DNA umfassend analysiert wurde, wurde sie gegen den Charme von Frankel – der größten und erfolgreichsten Vollblüter in modernen Rennsportgeschichte eingeführt. Frankel ist der Superstar der Pferde. Er war in seiner Karriere 14 Rennen ungeschlagen, lohnt sich mehr als £100m und seine Gene sind so wertvoll, dass seine Besitzer kostenlos £125.000 für eine schnelle Rolle im Heu.

Letzte Woche seine ersten Fohlen in einer öffentlichen Versteigerung verkauft werden war schnappte sich für £1. 15m. Alle wohlhabenden Besitzer mit dem Ziel, ein reinrassiger Qualität produzieren würden Frankel als ein freier, aber braun wollte nichts dem Zufall überlassen. Seine Entscheidung, ihn zu verwenden kam erst, nachdem er einer britischen Firma, dass Bildschirme equine Gene konsultiert hatte um die bestmögliche Übereinstimmung zu finden.

Betrachtet man die DNA von Pferden zu finden, gute Zuchttiere mag selbstverständlich klingen, aber es geht gegen die Jahrhunderte alte Tradition in diesem konservativen Sportarten wo Verdacht auf angewandte Molekulargenetik weit verbreitet ist. Der Jockey Club besteht auf Gentests Abstammung zu bestätigen, aber verbietet die Verwendung von geklonten Pferde – obwohl im Jahr 2012 die internationale Föderation für Pferdesport angekündigt, dass Klone dürfen in Zukunft zu Olympischen Spielen konkurrieren. In der Tat sind Zucht Entscheidungen fast vollständig durch das Studium Stammbaum-Aufzeichnungen der Blutlinien und Rennergebnisse, die Generationen zurückgehen.

Aber Philip Brown ist keine typische Besitzer. Eine ehemalige Wissenschaft Korrespondent der Daily Express in den 1960er Jahren, machte er sein Vermögen in Wissenschaft veröffentlichen. Er wird manchmal als die reichste Ex-Journalistin in Großbritannien und ist fasziniert und molekulare Genetik auskennen. Er war sich bewusst, dass Pedigree eine schlechte Anleitung zur Qualität sein kann: ein Vorfahre fünf Generationen zurück trägt 3 % der DNA eines Tieres.

Green Monkey ist ein klassisches Beispiel für die Gefahren des unter Berufung auf Blutlinien. Im Jahr 2006 die Bucht zwei-jährigen Colt mit einem tadellosen Stammbaum bei einer Auktion verkauft für $16m – der höchste Preis für ein öffentlich versteigert Vollblut. Es lief nur vier Mal und nicht einmal zu gewinnen. "Ich bin ein Wissenschaftler und ich habe einen Glauben in der Wissenschaft", sagt Braun. "Also, wenn Sie sagen, es gibt eine genetische Realität für alle dies, Sie sollten die Regeln der Genetik. "Es macht Sinn."

In den letzten drei Jahren Brown arbeitet eng mit Dr. Stephen Harrison, ein Genetiker deren Canterbury ansässige Unternehmen Thoroughbred Genetik Limited, schafft genetische Profile der Pferde. Das Unternehmen, gegründet im Jahr 2000 war der erste in der Welt, DNA-Screening für Rennpferd Leistung bieten. Im letzten Jahrzehnt Harrison und Kollegen haben zum gesamten Genom-Analyse von Tausenden von Tieren Marker verbunden mit Pferden Ausdauer identifizieren Kraft, Atemwege und Energie verwenden. Er behauptet, dass Vollblüter Genetik Techniken sind 75 % besser als herkömmliche nicht-genetische Methoden der Auswahl der Gewinner aus einer Gruppe von Pferden. Seine Methoden den Tieren ein Leistungsprofil auf einer Auswertung von 750 genetischen Markern basieren. Die Tests generieren Cluster-Diagramme, die angeben, ob ein Pferd am besten geeignet, um ein Sprinter, ein Langstrecken-Sportler oder etwas dazwischen ist. Vergleicht man die Analysen der Stuten und Hengste, ist es möglich, eine Ahnung zu bekommen, wo fällt Nachkommen in das Diagramm.

Die Tests zeigen auch das Niveau der Inzucht in einem Pferd. Wir sind gewohnt zu denken von Inzucht als Problem. Immerhin kam es zu Erkrankungen des Blutes in den königlichen Familien von Europa im frühen 20. Jahrhundert und Hüftproblemen in Deutsche Schäferhunde. Aber ein Maß an Inzucht kann manchmal nützlich sein. Eines der markantesten Beispiele dafür ist das 90 Chillingham Vieh von Northumbria, gedacht, um Nachfahren der mittelalterlichen Rinder. Sie sind also Inzucht, dass Kälber an ihre Eltern fast genetisch identisch sind. Doch trotz der engen Genpool Chillingham Vieh gedeihen. Im Jahr 2001 zeigte eine Studie in der Natur , dass keine anderen Tiere die Herde, für mehr als 300 Jahren beigetreten war – doch die Kreaturen Fit und gesund sind. Alle schädliche rezessive Gene haben aus der Gruppe durch eine Kombination von Inzucht und Auswahl gelöscht wurde.

Die Chillingham Rinder sind ein extremes Beispiel, aber auch Rennpferde, gezüchtet aus einem relativ schmalen genetischen Pool. Fast alle der weltweit, die eine halbe million Vollblüter von nur 28 gesund, Fit und schnell Vorfahren geboren im 18. und 19. Jahrhundert abstammen. Und bis zu 95 % nur einen Hengst – die Darley Arabian, geboren im Jahre 1700 zurückverfolgt werden. Jahrhunderte der Auswahl für guten Herzen, gesunde Atemwege und Muskelkraft schuf einen genetischen Pool, flach, ist, aber nicht ungesund. Harrisons Studien haben gezeigt, dass mehr ingezüchtete Pferde neigen dazu, die Geschwindigkeit und Stärke, die sie gute Sprinter macht. Jedoch hohes Maß an Inzucht in Vollblüter passt nicht zu allen Renntypen. Outbred "Mischlinge" sind in der Regel robuster und besser zu widerstehen die hartes Training Regime für längere Kurse benötigt werden.

Es war teilweise auf Anraten von Harrison, dass Brown Darysina gekauft und ihr mit Frankel gedeckt.

"Von innerhalb einer etwa entsprechende wirtschaftliche Gruppe wir Philip eine Liste der Hengste, die wir dachten, Darysina, passen würde gab", sagt Harrison. "Frankel kam tatsächlich oben weil er am besten, die das Profil der Inzucht Darysina und die vielleicht am ehesten geeignet"genetische Fixierung"innerhalb der richtigen Ausdauer-Zone erhöhen und verringern Mongrelism."

Entscheidungen über Zucht Angelegenheit, weil racing ist ein großes Geschäft. Es ist der zweithäufigste populäre Zuschauersport mit mehr als 6 Millionen Racegoers pro Jahr. Laut der britischen Pferd Industrie Bund, es beschäftigt etwa 90.000 Menschen direkt und indirekt und erzeugt £3 .7bn pro Jahr für die Wirtschaft. Vielleicht überraschend, einige Pferde, die noch nie ein Rennen gewinnen können außergewöhnliche nachkommen – zu erzeugen, wenn sie mit dem richtigen bestand gezüchtet werden.

Einer der größten Erfolge Harrisons eignet sich heilig, gezüchtet von Ken Williamss Tarcoola Gestüt in Victoria, Australien, die neun Siege aus 37 Starts einschließlich der Gruppe eine Doncaster Handicap in Randwick Sydney und die Gruppe One Myer Classic in Flemington in Melbourne – zwei Australiens großen 1-Meilen-Rennen hatte. Doch auf dem Papier seine Mutter, Heilige Gewohnheit, nicht zu viel. "Heilige Gewohnheit verkauft wurde, weil es eine rostige Tier war", sagt Harrison. "Und es gezüchtet noch mehrere Gruppe-ein Gewinner."

Das genetische Profil vorgeschlagen, dass die Mutter Potential hatte aber war zu Inzucht. Harrisons Beratung wurde sie mit einem Hengst namens Choisir um einen Nachkommen zu erzeugen, mit der richtigen Balance von Kraft und Ausdauer und erhöhte Mongrelism gezüchtet. Die Outbreeding hat den Trick und Heiligen Wahl wurde zu einem der großen australischen Milers der Neuzeit.

Wenn wir sprechen, begeisterte equine Genetiker solche Harrison, es ist einfach zu vergessen, dass Ihnen eine ganz neue Branche der Pferderennen. Das Pferd Genom 32 Paare von Chromosomen, geschrieben in 2,7 Milliarden Basenpaare der DNA sequenziert und nur in 2009 veröffentlicht wurden und Entdeckungen sind ständig über genetische Verbindungen zur Leistung gestellt.

Einer der führenden Köpfe in der pferdeartigen Genetik Dr. Emmeline Hill am University College Dublin, beteiligte sich an der Entschlüsselung des Genoms. Im Jahr 2010 entdeckte sie, dass ein einzelnes Gen entscheidend bei der Bestimmung der günstigsten Renndistanz für ein Pferd war. Es war eine bemerkenswerte Entdeckung, weil einzelnes Gen Erkrankungen oder physiologischen Eigenschaften sind ungewöhnlich. Während die Fähigkeit, deine Zunge Rollen durch ein einzelnes Gen verursacht wird, wie eine Witwe es Peak, die Klebrigkeit von Ihr Ohrenschmalz und mit einer großen Zehe kürzer als Ihre zweite Zehe, komplexere Eigenschaften wie Intelligenz, Fähigkeiten bei Sport, musikalische Begabung oder Fähigkeit Hürde sind das Ergebnis komplexer Wechselwirkungen zwischen Dutzenden von Genen.

Trotz anfänglicher Skepsis haben wiederholte Studien in wissenschaftlichen Zeitschriften veröffentlicht noch Hill Ergebnisse unterstützt. Heute ihre Spin-Out Firma, Sitz in Dublin Equinome, bietet drei Tests an Besitzer und Trainer, unter anderem basierend auf der single "Speed"-gen. Hill's große Entdeckung war, dass Variationen im Vollblut Pferd Mysostatin-gen (MSTN), die für ein Protein, die Entwicklung der Muskulatur und Muskel Fasertyp regelt kodiert, bestimmt den Typ der Rasse, die meisten Anzug würde ein Tier und unabhängig davon, ob es einen frühen Entwickler sein wird.

DNA ist in vier chemischen "Buchstaben" geschrieben: A, C, T und G. Ein entscheidender Punkt des Gens Geschwindigkeit enthält entweder die DNA-Buchstaben C oder dem Buchstaben T. Jedes Pferd hat zwei Kopien des Gens MSTN – eine vererbt von der Mutter, die andere vom Vater – so gibt es drei mögliche genetische Kombinationen: C/C, C/T oder T/T. Hill zeigte, dass die C/C-Genvariante zu mehr Muskelaufbau, führt wenn Pferde zuerst ins Training gehen. Kreaturen mit dieser Version wurden mit 98 % haben eine beste Renndistanz von einer Meile oder weniger besser geeignet für Sprint-Distanzen. Sie sind das equine Äquivalent von Usain Bolt und haben in der Regel 7 % mehr Muskelmasse als die beiden anderen Typen im Alter von zwei Jahren. Im Gegensatz dazu Tiere mit T/T-Variante mehr hemmende MSTN Proteins produzieren und tendenziell schlanker und weniger muskulös, so dass sie besser geeignet, um längere Distanz Rennen wie das Derby oder Ascot Gold Cup. Diejenigen mit der C/T-Version des Gens sind die vielseitigsten und eignen sich am besten auf Mitteldistanz-Rennen, sie zeigte. "Es war das erste Mal, dass jemand ein einzelnes Gen, ein athletischer Merkmal in ein Vollblut identifiziert hatten", sagt Donal Ryan, managing Director von Equinome. "Es ist schon erstaunlich, dass ein einzelnes Gen hat eine solche Bedeutung, aber es funktioniert."

Das Unternehmen bietet einen breiteren "Elite" Leistungstest, der befasst sich mit Clustern von genetischen Markern, einschließlich der Beteiligten bei der Regulierung der Glukose und der Atemwege, während ein anderes einzelnes Gentest Indikator für die Höhe gibt. Das Unternehmen sagt, dass dies mit einer Genauigkeit von einem Zoll 70 % der Zeit.

Wie der britische Konkurrent Thoroughbred Genetik gegenüber Equinome Skepsis in der Branche vom Besitzer und Trainer, die herkömmlichen Ansätze zur Zucht bevorzugt. So sah Hill an der Preis bezahlt 200 Jährlinge und verglich sie mit ihrer Leistung. Sie fand, dass Käufer zahlen zu viel für schlechte Qualitätspferde und einzelnes Gen, Equinome und Multi-gen wurden Tests waren besser auf die Vorhersage von Erfolg.

"Rückblickend zu weit in der Ahnentafel von begrenztem Wert, wird", sagt Ryan. "Aber was Tat die direkte Eltern von größter Bedeutung ist. Doch was erbt eine Person kann einen genetischen Lotterie und so versuchen Sie, die Würfel zu laden, indem er weitere Informationen über die Eltern-DNA."

Trotz der Begeisterung der pferdeartigen Genetiker können genetisch perfekten Tiere wie Esel noch laufen. Training, kann Ernährung, der Jockey und die Streckenbedingungen wichtiger am Tag des Rennens; Genetiker schätzen, dass DNA wahrscheinlich 30-35 % der Leistung eines Pferdes ausmacht. Also damit die Würfel ein wenig mehr laden können, sind Trainer Hinwendung zu Menschen wie Dr. Thilo Pfau, Informatiker und Experte für Pferd Gangart und Lahmheit am Royal Veterinary College. Ein ehemaliger Experte in der Spracherkennung macht Pfau ein unwahrscheinlich Pferd Boffin. Aber seine Fähigkeiten Muster zu identifizieren haben erwies sich als nützlich bei der Aufdeckung der Ursachen von Lahmheit. Rennpferde stellen außergewöhnliche Belastungen auf ihre Beine und Muskeln. Wenn im Galopp, muss jede Extremität dem Äquivalent von zwei und eine halbe Zeit Körpergewicht des Tieres zu unterstützen. Das ist einer 500kg-Tieres 1,25 Tonnen mit jedem Schritt.

Mit diesen Anforderungen und hartes Training Regime ist Lahmheit ein branchenweites Problem und eine, die notorisch schwierig zu behandeln ist. Ein Trainer oder Tierarzt wacht ein Traber zu versuchen, die Ursache der Lahmheit zu finden. Das klingt einfach, aber es ist nicht. "Das menschliche Auge ist ziemlich schlecht zu sehen, diese leichten Asymmetrien, die wir suchen", sagt Pfau.

High-Speed-Kameras können dazu beitragen, um die Probleme zu identifizieren, aber sie sind teuer und man braucht um ein Pferd in verschiedenen Situationen zu überwachen. Pfau Lösung war die Bewegungssensoren in Hollywood animierte Filme verwendet, um menschliches Verhalten zu imitieren und bringen Sie sie auf den Kopf, Becken und Hüften der Pferde. Die Streichholzschachtel-Größe Sensoren gefüttert Daten drahtlos an einen Computer, der die Gangart analysiert. Die Software identifizieren nicht nur die Ursache der Lahmheit; Es zeigte auch, wenn es mit der Behandlung besser war.

Das kann ein echtes Problem in der Tiermedizin sein. Pferde erleben nicht den Placebo-Effekt. Aber Tierärzte tun. Studien haben gezeigt, dass Tierärzte wahrscheinlich eine Verbesserung in einem Tier nach der Behandlung zu sehen sind, auch wenn das Verhalten und die Symptom identisch sind. Sensoren und Software leiden nicht die gleiche Neigung.

Die nächste Phase der Pfau Arbeit ist, bevor sie ernsthafte Probleme zu erkennen. Arbeiten mit dem Singapore Turf Club, ist sein Team am Anfang eines Projekts um Sensoren auf 200 Rennpferde über 18 Monate. "Wir wollen vor Ort Dinge frühzeitig schief gehen," sagt er. "Wir bauen eine Datenbank und wir wissen, dass viele Verletzungen im Laufe der Zeit entwickeln wird." Wenn ein Pferd der Fall ist, können wir zurück und sehen, was passiert war und wenn es Frühzeichen."

Die Sensoren werden auch eingesetzt, Jockeys zu trainieren. Die größte Verbesserung im Rennsport kam nicht mit dem Aufkommen der modernen Medizin, oder Ernährung, oder Transport, verbesserte Qualität der Kurse, sondern als Jockeys anfing aufzustehen. Bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts britische Jockeys saß aufrecht auf ihren Rossen. Aber in Amerika, Jockeys experimentierten. Sie entdeckt, dass, wenn sie in ein bisschen mehr Mühe sich, und stand in ihren Steigbügeln, nach vorne beugen und bewegt sich mit dem Pferd, sie schneller ging. Im letzten Jahrzehnt des 19. Jahrhunderts schossen die Geschwindigkeit der Pferde um ca. 5-7 %. 1910 wurden britische Jockeys dasselbe tut.

Um zu untersuchen, warum diese "Ducken" hatte eine enorme Auswirkung, legte Pfau seine Sensoren auf Jockeys Gürtel und auf der Vorderseite der Sättel. In einem 2009-Papier in der Wissenschaft , die er, dass zeigte ein Pferd ging nach oben und unten etwa sechs Zoll bei jedem Schritt – und etwa vier Zoll vorn und achtern. Hockender Jockeys hob nach oben und unten rund 2,3 Zoll. Dieser Aufzug machte einen riesigen Unterschied.

Ein Jockey macht rund 13 % der Gesamtlast, die ein Pferd durchführen muss, die so dass durch die Aufnahme einige der Bewegung des Pferdes, indem Sie sich in die Steigbügel, Jockeys Pferd Arbeit sparen. Pfau arbeitet jetzt mit der British Racing School in Newmarket Sensoren Trainee und erfahrenen Jockeys auf ihren Fahrstil Kontrast zu befestigen. "Das Feedback von den Sensoren sollte dazu führen, Programme, die Jockeys zu sagen was sie tun, falsch. "Es ist auf halbem Weg durch einen zwei-Jahres-Projekt."

Zurück in der Sonne von Watership Down, wo Kaninchen in den Paddocks herumtreiben, ist braun zufrieden mit dem Verlauf der Schwangerschaft seine Vollblüter. Pferdebesitzer sind philosophische Geschöpfe und die meisten werden verwendet, um zu verlieren. Sie erkennen, dass Fehler häufiger als Sieg. Allgemeine Gestütsleiter Simon Marsh, ein intelligent gesprochene Pferd-Guru, der seit 1992 für die Lloyd Webber Familie gearbeitet hat behält eine gesunde Skepsis über Genetik und Technologie, wenn es um die Zucht geht. "Die komplette Unwägbarkeiten hier ist, dass Sie Livehreestock – mit lebendigen, Atmung Tiere beschäftigen", sagt er, wie er weg von seiner Inspektion des Darysina in einem 4 x 4 Braun fährt.

"Bist du in der ersten Reihe des Rasters in einem Formel1 Rennen, die Sie wahrscheinlich sind, um den grand Prix zu gewinnen, können Sie Vorhersagen. Aber haben Sie den größten Hengst in der Welt und die beste Stute der Welt, gibt es keinen Grund, warum ihre Nachkommen von etwas geschlagen werden wird nicht, die nur 10 % des Preises Kosten. "