Особенности микросателлитных локусов панели, рекомендованной ISAG-FAO для генотипирования овец (Ovis aries L.)
Автор: Эркенов Т.А., Алтухова Н.С., Гребенчук А.Ю., Глазко Т.Т., Косовский Г.Ю.
Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology
Рубрика: Генетика, геномика
Статья в выпуске: 2 т.61, 2026 года.
Бесплатный доступ
Панели, предложенные ISAG и FAO для генотипирования микросателлитных локусов, получили широкое распространение в исследованиях, выполненных на сельскохозяйственных животных, в том числе на домашней овце (Ovis aries L.). К настоящему времени по десяткам и сотням пород разных видов накоплено большое количество данных, представляющих полученные результаты усредненно по разным микросателлитным локусам как дополнительные породные характеристики. В то же время до сих пор остается невыясненным источник противоречия между консервативностью праймеров и высоким полиморфизмом самих микросателлитных локусов. Практически отсутствуют исследования, позволяющие связывать полиморфизм микросателлитов панели с хорошо документированными межпородными различиями по фенотипическим характеристикам. Для выяснения потенциальных причин такого несоответствия в представленной работе на примере генотипирования овец карачаевской породы с использованием панели ISAG (ISAG, 2021) мы оценили возможные связи между полиморфизмом отдельных микросателлитов и их различиями по нуклеотидному составу элементарной единицы тандемного повтора — нуклеотидному кору, его локализации в межгенном или интронном участках белок-кодирующих генов, принадлежности фланговых белок-кодирующих генов к разным метаболическим путям. Панель состоит их 12 микросателлитов и включает четыре микросателлита с коровым мотивом AC, три — с CA, три — с TG и два — с GT. Число выявленных наблюдаемых аллелей по разным микросателлитам варьировало от 7 до 17 и не зависело от нуклеотидной последовательности коровых мотивов. С использованием программ Blastn и рекомендованных к панели ISAG праймеров выполнена их локализация в геноме овцы (ARS-UI_Ramb_v3.0, 2023). Все четыре микросателлита с наибольшим числом аллельных вариантов — INRA023 (предположительно), INRA005, INRA172 (по 15 аллелей) и OarFCB20 (17 аллелей) локализовались в межгенных пространствах независимо от корового мотива. Наименьшее число аллельных вариантов (семь) выявлено по локусам ETH152 и MAF214; первый расположен близко к белок-кодирующему гену MPPED1 (вовлечен в регуляцию клеточной дифференцировки) (K. Gupta и соавт., 2023), второй локализован в интроне гена TTC33 (контролер стабильности белков) (L.R. Serrano и соавт., 2025). Три микросателлита — McM42, McM527 и INRA006 локализовались в межгенных пространствах, остальные три — в интронах белок-кодирующих генов. Все белок-кодирующие гены, тесно связанные с микросателитами панели, относились к участникам фундаментальных метаболических путей внутриклеточного жизнеобеспечения. По-видимому, именно это и объясняет противоречия между консервативностью нуклеотидных последовательностей праймеров и высоким полиморфизмом микросателлитов. Учитывая интенсивность искусственного отбора, регулярные бонитировки овец, можно ожидать, что носители мутаций в последовательностях праймеров, тесно сцепленных с функционально важными белок-кодирующими генами, элиминируются из генофонда популяций. Сравнение данных, полученных у разных пород овец, генотипированных по микросателлитам с использованием этой же панели, свидетельствуют об относительно пониженной эффективности их использования для локализации генов-кандидатов контроля изменчивости хозяйственно ценных признаков, но очевидной важности для исключения ошибок происхождения животных.
Микросателлиты, полиморфизм, генетическое сцепление, метаболические пути, отбор
Короткий адрес: https://sciup.org/142247687
IDR: 142247687 | УДК: 636.012:636.32/.38:575.174.015 | DOI: 10.15389/agrobiology.2026.2.260rus
Features of microsatellite loci in the ISAG-FAO panel for sheep (Ovis aries L.)
The panels of polymerase chain reaction conditions and primers for genotyping microsatellite loci proposed by ISAG and FAO have been widely used for a number of farm animal species, including domestic sheep (Ovis aries L.). A large amount of data has been accumulated across dozens and hundreds of breeds, in which the obtained results are presented as averages for different microsatellite loci as additional breed-specific characteristics. However, the source of the discrepancy between the conservatism of primers and the high polymorphism of the microsatellite loci themselves remains unclear, as does the virtual absence of studies linking the polymorphism of the microsatellite panel with well-documented interbreed differences in phenotypic characteristics. To elucidate the potential sources of this discrepancy, this study assessed possible links between the polymorphism of individual microsatellites and their differences in the nucleotide composition of the tandem repeat elementary unit (nucleotide core), its localization in the intergenic or intronic regions of protein-coding genes, and the affiliation to flanking regions of genes involved in different metabolic pathways. As an example, Karachay sheep were genotyped by the ISAG panel (ISAG, 2021). The panel consists of 12 microsatellites and includes 4 microsatellites with the AC core motif, 3 with CA, 3 with TG, and 2 with GT. The number of observed alleles identified for different microsatellites varied from 7 to 17 and did not depend on the core motifs. Using the Blastn software and primers recommended for the ISAG panel, they were localized in the sheep genome (ARS-UI_Ramb_v3.0, 2023). All four microsatellites with the highest number of allelic variants were localized in the intergenic spaces: INRA023 (presumably), INRA005, INRA172 (15 alleles) and OarFCB20 (17 alleles), regardless of the motif. The smallest number of allelic variants, 7 was identified at the ETH152 and MAF214 loci. The first one is located close to the protein-coding gene MPPED1 (involved in the regulation of cell differentiation (K. Gupta et al., 2023), the second is localized in the intron of the TTC33 gene (protein stability controller (L.R. Serrano et al., 2025). Three microsatellites McM42, McM527 and INRA006 were localized in the intergenic spaces, the remaining three in introns of protein-coding genes. All protein-coding genes closely associated with the microsatellites of the panel were involved in fundamental metabolic pathways of intracellular life support. Apparently, the contradictions between the conservatism of the nucleotide sequences of primers and the high polymorphism of microsatellites may be related to genetic linkages between primers and life important genes. Given the intensity of artificial selection and regular sheep grading, it can be expected that carriers of mutations in primer sequences closely linked to functionally important protein-coding genes are quickly eliminated from the gene pool of populations. Comparison of data obtained in different sheep breeds genotyped for microsatellites using the same panel indicates a relatively reduced efficiency in localizing candidate genes controlling variation in economically valuable traits, but their obvious importance in eliminating errors in animal origin.
