Генетика, геномика. Рубрика в журнале - Сельскохозяйственная биология
Статья научная
Ген лептина - один из ценных генетических маркеров, определяющих молочную продуктивность, технологические свойства молока и продолжительность хозяйственного использования крупного рогатого скота, что имеет практическое значение в селекционно-племенной работе. Ведение маркер-ориентированной селекции животных по конкретным показателям продуктивности и функционального долголетия с использованием ассоциированных с ними генотипов по гену лептина способствует сохранению и совершенствованию ценных племенных ресурсов отечественных пород, а также созданию референсных стад крупного рогатого скота. В настоящей работе впервые получены данные о наличии достоверной ассоциации локуса гена лептина LEP-A80V с хозяйственно полезными признаками у коров черно-пестрой породы на территории Костромской области, что доказывают значимость этих генотипов в характеристике племенных и продуктивных качеств животных региона. Цель работы заключалась в изучении ассоциативных связей различных аллельных вариантов гена лептина с показателями молочной продуктивности у коров из племенных хозяйств Костромской области. Объектом исследований был крупный рогатый скот (Bos taurus) трех пород (Костромская обл., 2019-2021 годы), всего 141 корова, в том числе костромской породы - 33, ярославской - 47, черно-пестрой - 61 животное. В исследования использовали данные племенного и зоотехнического учета. Оценка молочной продуктивности проводилась по результатам ежемесячных контрольных доек. Для выделения ДНК использовали цельную кровь. Биоматериал отбирали из хвостовой вены в вакуумные пробирки с антикоагулянтом EDTA. Выделение ДНК осуществляли с помощью набора DNeasy Blood & Tissue Kit («QIAGEN N.V.»», Германия). Полиморфные варианты гена лептина LEP определяли методом полимеразой цепной реакции в реальном времени (ПЦР-РВ) по трем локусам: LEP-R25C (аллели R, C; генотипы RR, RC, CC), LEP-A80V (аллели A, V ; генотипы AA, AV, VV) и LEP-Y7F (аллели Y , F ; генотипы YY, YF, FF) с использованием амплификатора DTprime (ООО «НПО ДНК-технология», Россия) и технологии HRM (high resolution melting). Установлено, что генное равновесие по локусу LEP-A80V у коров черно-пестрой породы было значимо смещено в сторону гомозиготных животных, преимущественно с генотипом АА (0,541±0,064), при этом полиморфизм оказывал статистически значимое влияние на удой и содержание жира в молоке, причем повышенным удоем обладали гомозиготные носители аллеля A (8856 кг с доверительным интервалом 8819,2-9394 кг), а наибольшей жирностью молока - гетерозиготные животные (4,05 % с доверительным интервалом 3,99-4,21 %). Генное равновесие по локусу LEP-Y7F у животных всех изученных групп оказалось достоверно смещено в сторону гомозигот YY (0,936-0,970), однако влияние этого полиморфизма на молочную продуктивность коров не обнаружили. Тем не менее для полиморфизма LEP-Y7F выявлена тенденция к большему удою и содержанию жира в молоке у первотелок черно-пестрой породы с генотипом YY (соответственно на 2275 кг и 0,075 %). По локусу LEP-R25C достоверное смещение генного равновесия наблюдалось только у коров черно-пестрой породы в сторону гомозигот, но статистически значимого влияния этого полиморфизма на молочную продуктивность мы не обнаружили, вероятно, в силу недостаточной численности генотипированных животных, что указывает на необходимость дальнейших исследований на более многочисленном поголовье.
Бесплатно
Статья научная
Немецкий классический пони - сравнительно молодая порода, официальная регистрация которой состоялась в 2000 году. Порода была создана в Германии с целью разведения лошадей, идеально подходящих для детского конного спорта. Немецкие классические пони умны, добронравны, энергичны, гармонично сложены и исключительно элегантны, выглядят как верховая лошадь в миниатюре. Порода характеризуется наличием нарядной игреневой масти различных оттенков. Игреневая масть у домашних лошадей - результат действия доминантной мутации гена PMEL17 , получившей название Silver, которая оказывает влияние на количество черного пигмента эумеланина, осветляя масть. Как правило, мутация Silver меняет черный цвет волос гривы и хвоста на белый, льняной или дымчатый. С 2010 года немецких классических пони разводят в России. В настоящее время российская популяция немецких классических пони крайне малочисленна: на начало 2023 года насчитывалось 30 маток и 9 жеребцов-производителей. Поголовье племенных пони сосредоточено в одном хозяйстве. Оригинальная и нарядная масть считается одним из важнейших селекционируемых в породе признаков. В настоящей работе впервые дана характеристика генетической структуры российской популяции немецких классических пони с применением ДНК-маркеров. Цель исследования состояла в оценке генетической вариабельности в популяции немецких классических пони с использованием 17 высокополиморфных STR-маркеров, а также в изучении полиморфизма 4 генов, влияющих на пигментацию волоса и имеющих важное селекционное значение. Всего протестировано 32 пони с использованием маркеров генов MC1R , ASIP , PMEL17 , MATP и 17 STR-маркеров: AHT4, AHT5, ASB2, ASB17, ASB23, CA425, HMS1, HMS2, HMS3, HMS6, HMS7, HTG4, HTG6, HTG7, HTG10, LEX3, VHL20. Образцы для исследования были отобраны от немецких классических пони в КФХ «Кошелев В.В.» (Тверская обл.). ДНК выделяли из волосяных луковиц с помощью коммерческого набора реагентов ExtraGene™ DNA Prep 200 (ООО «Лаборатория Изоген», Россия). Генотипирование по STR-маркерам проводили с использованием набора реагентов для мультиплексного анализа COrDIS Horse (ООО «ГОРДИЗ», Россия). По результатам тестирования определяли частоту встречаемости аллелей, число наблюдаемых аллелей в каждом локусе (А), эффективное число аллелей (Ae), ожидаемая (He) и наблюдаемая (Ho) гетерозиготность, коэффициент инбридинга (FIS). Результаты исследования продемонстрировали наличие достаточно высокой внутрипородной генетической изменчивости. Число аллелей в каждом STR-локусе варьировало от 3 до 8 при среднем значении 5,53±0,35, показатель наблюдаемой гетерозиготности (Ho), рассчитанный с учетом 16 аутосомных локусов, составил 0,7051±0,0434, коэффициент популяционного инбридинга Fis равнялся -0,0686±0,0196. Установлено, что частота встречаемости доминантного аллеля А гена ASIP и доминантного аллеля Е гена MC1R составила соответственно 0,313 и 0,688, частота мутантного аллеля Silver гена PMEL17 - 0,563. Мутация Cremello гена MATP у животных экспериментальной выборки не обнаружена. С учетом четырех генов, контролирующих пигментацию, у протестированных животных идентифицировано 14 различных вариантов генотипа, что свидетельствует о довольно высокой генетической вариабельности в популяции. Наибольшее распространение имели генотипы, ассоциированные с необычными и нарядными мастями.
Бесплатно
Потенциальные источники негативных эффектов генного редактирования у животных
Статья научная
Генное редактирование получает все более широкое распространение при работе с животными сельскохозяйственных видов. В то же время ограниченное число генов и признаков -мишеней редактирования позволяет предполагать необходимость создания методов прогноза как желательных, так и неблагоприятных последствий использования этого подхода, связанных с особенностями выбранных генов-мишений. С этой целью в настоящей работе выполнено сравнение эволюционной консервативности генетического сцепления с генами-соседями у трех генов: тканеспецифичного гена миостатина (MSTN), наиболее широко используемого для увеличения скорости прироста живой массы (A.V. Ledesma, A.L. Van Eenennaam, 2024); гена рецептора лептина (LEPR), экспрессирующегося в разных тканях и влияющего на энергообмен и рост животных (X. Wang с соавт., 2022), и гена одного из членов суперсемейства гликозилирующих ферментов N-ацетилгалактозаминилтрансфераз (GALNT17), ассоциированного с социальным поведением животных (C.Y. Chen с соавт., 2022) и входящего в хроматиновую петлю у человека с двумя другими регуляторно связанными генами, из которых один кодирует кальций-связывающий белок 8 (CALN1 , calneuron 1), другой - активатор транскрипции AUTS2 (autism susceptibility gene 2) (N. Gheldof с соавт., 2013). Генное редактирование LEPR и GALNT17 (в отличие от MSTN) сопровождалось высокой смертностью животных (K.A. Pennington с соавт, 2022; C.Y. Chen с соавт., 2022). У LEPR и GALNT17 в отличие от MSTN выявлены эволюционно консервативные генетические сцепления с рядом соседних генов у представителей млекопитающих, птиц и пресмыкающихся, что увеличивает вероятность плейотропных эффектов редактирования LEPR и GALNT17. По-видимому, для снижения таких эффектов при выборе мишеней редактирования необходимо избегать генов с экспрессией в большом числе тканей и/или вовлеченных в сигнальные системы, как в случае LEPR , а также входящих в эволюционно консервативные генные блоки, как GALNT17 .
Бесплатно
