از میان صفات حائز اهمیت در عملکرد اقتصادی گاوهای شیری، صفات تولیدی (نظیر تولید شیر) در انتخاب گاوهای شیری جهت افزایش ارزش اصلاحی و سود اقتصادی دارای اهمیت ویژه‌ای می‌باشند که علاوه بر عوامل ژنتیکی، تحت تأثیر عوامل محیطی نیز می‌باشد. علی رغم وجود جمعیت قابل توجه گاو شیری در کشورهای در حال توسعه، میزان تولید شیر به ازای هر رأس گاو پایین بوده که می‌توان آن را با عواملی نظیر دوره‌های شیردهی، فصل زایش و سال زایش مرتبط دانست. تفاوت مقدار تولید در گله‌های مختلف و یا در بین گاوهای یک گله تحت تأثیر عواملی است که مانع از شناخت دقیق ارزش اصلاحی حیوانات می‌گردد. لذا باید این عوامل و میزان تأثیر آن‌ها را قبل از برآورد ارزش اصلاحی حیوانات تعیین و سپس رکوردها را برای آن‌ها تصحیح نمود (روشن و همکاران، 1391).
در مطالعات انجام شده در گاو هلشتاین ایران توارث‌پذیری صفت تولید شیر در محدوده‌ی 20/0-32/0 تخمین زده شده است. دامنه روند ژنتیکی و فنوتیپی تولید شیر 305 روز در مطالعات مختلف به ترتیب 99/10- تا 78/249 و 23/44 تا 85/271 کیلوگرم در سال می‌باشد (نافذ و همکاران، 1391).
توارث‌پذیری تولید شیر در یک دوره‌ی شیردهی بسیار متفاوت گزارش شده است و از حداقل 12/0 تا حداکثر 47/0 گزارش شده است. از طرفی همبستگی صفت تولید شیر روزانه با تولید در یک دوره‌ی شیردهی با توجه به گزارش کامرون (1997) بسیار بالا گزارش شده است که در این صورت به منظور انتخاب افراد برتر می‌توان از رکوردهای شیر روزانه استفاده کرد (استرادلئون و همکاران، 2008؛ حسین‌پور مشهدی و همکاران، 2008).
2-2-2- چربی و پروتئین شیر
در مطالعات انجام شده روی گاو هلشتاین ایران توارث‌پذیری صفت چربی شیر در محدوده 34/0-23/0 تخمین زده شده است و روند ژنتیکی چربی شیر در محدوده 46/3-06/0 کیلوگرم در سال گرازش شده است (نافذ وهمکاران، 1391).
رضوی و همکاران (1386) در مطالعات خود روی گاو هلشتاین استان مرکزی وراثت‌پذیری چربی و درصد چربی شیر را به ترتیب 03/0±23/0 و 02/0±32/0 برآورد کردند. همچنین تکرار پذیری چربی و درصد چربی شیر را به ترتیب 39/0 و 4/0 اعلام کردند. روند فنوتیپی مقدار و درصد چربی را به ترتیب 23/0 کیلوگرم و 5/0 درصد، و روند ژنتیکی آن را 06/0 کیلوگرم و 02/0- درصد و روند محیطی آن‌ها را به ترتیب 21/0 کیلوگرم و 07/0 تخمین زده‌اند.
در تحقیقات انجام شده در جمعیت گاوهای هلشتاین مناطق مختلف توسط محققین در داخل و خارج کشور وراثت‌پذیری مقدار چربی و درصد چربی به ترتیب در محدوده 23/0 تا 37/0 و 14/0 تا 32/0 گزارش شده است. همچنین مقادیر روند ژنتیکی برای مقدار چربی 46/3 کیلوگرم گزارش شده است (رضوی وهمکاران 1386).
2-3- چاپرون
پروتئین‌هایی که تا شدن پروتئین‌های دیگر را تسهیل می‌کنند چاپرون (Chaperone) نامیده می‌شوند. این واژه اولین بار توسط ران لاسکی و همکاران مطرح شد. آن‌ها این واژه را برای یک نوع پروتیئن (نوکلیوپلاسمین) که برای تجمع هیستون‌ها و DNA لازم بود به کار بردند. نوکلیوپلاسمین به هیستون‌ها متصل می‌شوند و به تجمع آن‌ها برای تشکیل نوکلئوزوم بدون این‌که خود وارد ساختار بشوند، کمک می‌کنند. بنابراین چاپرون‌ها کاتالیست‌هایی هستند که بدون این‌که خود وارد ساختار شوند باعث تسهیل در شکل گیری پروتئین‌ها می‌شوند. آن‌ها به قسمتی از پروتیئن تاخورده متصل شده و باعث ثبات آن ناحیه می‌شوند که این ثبات باعث هدایت پلی‌پپتید به تا خوردن صحیح سه بعدی می‌شود. فقدان چاپرون سبب تا نخوردن صحیح و یا عدم ثبات پلی‌پپتید خواهد بود که این عدم تاخوردگی و بی‌ثباتی سبب ایجاد کمپلکس‌های نامحلول می‌شود. همچنین ثبات پلی‌پپتیدهای تانخورده هنگام عملکرد اندامک‌های درون سلولی نقش مهمی دارند.، که نمونه‌ی بارز آن را در انتقال پروتئین‌ها از سیتوزول به داخل میتوکندری می‌توان دید. بسیاری از چاپرون‌ها به عنوان یک پروتئین شوک حرارتی (Heat shock protein) شناخته شده‌اند (پنرتو، 2002؛ ها و همکاران، 2009؛ گوپتا وهمکاران، 2010).
2-4- کلیات پروتئین شوک حرارتی (HSP)
برای نخستین بار در سال 1962 دانشمندی به نام ریتوسا واکنش سلول نسبت به شوک حرارتی در کرموزوم‌های بزاقی مگس سرکه (Drosophila melanogaster) گزارش شد. کرموزوم‌ها بعد از قرار گرفتن در معرض حرارت، حالت متورمی را نشان دادند (ررول و همکاران، 2011). 12 سال بعد محصولات ژنی مسئول این فرآیند شناسایی شده و پروتیئن شوک حرارتی (HSP: Heat Shock Protein) نام گرفت (تایسایر و همکاران، 1974).
پروتئین‌های شوک حرارتی به عنوان پروتئین‌های بسیار حفاظت شده هستند که تحت شرایط شوک گرمایی القا می‌گردند. بعداٌ مشخص شد که این پروتئین‌ها توسط استرس‌های دیگر مثل پرتو فرابنفش، استرس اکسیداتیو، مواد شیمیایی، ایکسمی، تغییرات میزان گلوکز، ایجاد آنالوگ گلوکز و اسیدهای آمینه، حضور یون‌های مختلف، اتانول، فلزات مختلف، داروها، هورمون‌ها، عفونت باکتریایی و ویروسی نیز فعال می‌گردند. این پروتئین‌ها از جد پروکاریوتی مشتق شده‌اند (مایر و بوکان، 2005: ویتلی و همکاران، 1999).
2-5- طبقه‌بندی HSP
پروتئین‌های شوک حرارتی یا Hsp های پستانداران بر مبنای اندازه و وزن مولکولی‌شان به دو گروه تقسیم شده‌اند: Hsp های با وزن مولکولی بالا و Hsp های کوچک یا sHsp. اولین گروه شامل سه خانواده مهم است Hsp90، Hsp70 و Hsp60. بعضی از آن‌ها به طور خودبه‌خودی بیان می‌شوند در حالی که القای بقیه تحت شرایط استرس ایجاد می‌گردد. Hsp های با وزن مولکولی بالا چاپرون‌های وابسته به ATP (آدنوزین تری فسفات) می‌باشند و به کوچاپرون‌ها برای تنظیم شکل فضایی و اتصال به ATP نیاز دارند.Hsp های کوچک شامل Hsp20، Hsp27 و α،β کریستالین است.sHspها چاپرون‌های مستقل از ATP هستند. عملکرد و جایگاه سلولی Hspها بر اساس وزن مولکولی در جدول 2-2 ذکر شده است. (کریستین و همکاران، 2004؛ ماسلی، 1997).
جدول 2-2- HSP‌های مهم در سلول پستانداران
وزن مولکولی (KD)
عملکرد
جایگیری سلولی
28-27
پایداری میکروفیلامنت‌ها و انتقال پیام سیتوکنین
سیتوزول و هسته
60