Биологические функции породоспецифичных SNP-маркеров мясной продуктивности у крупного рогатого скота казахской белоголовой и аулиекольской пород

Цель: получение данных и анализ биологических функций генов-кандидатов, маркирующих мясную продуктивность крупного рогатого скота казахской белоголовой и аулиекольской породы, выявленных с помощью биочипа GeneSeek GGP Bovine 150K, со средней плотностью покрытия 150000 SNP («IlluminaInc.», США).

Материалы и методы. Генотипирование образцов проведено с помощью ДНК-чипа GeneSeek GGP Bovine 150K согласно протоколу фирмы - производителя («Illumina Inc.», США). В качестве биоматериала использованы волосяные луковицы 501 головы крупного рогатого скота казахской белоголовой породы и 485 голов. Обработка данных для выявления породоспецифичных участков генотма проводилась с помощью биоинформатического анализа. Перечень генов, локализованных в породоспецифичных участках генома и информация об их биологических функциях получены с помощью открытой генетической базы Рantherdb. Оценка ассоциации с признаком живой массы в 12 месяцев проводилась путем сравнения продуктивности в группах с разными генотипами и относительно продуктивности популяции в целом. Достоверность разницы между показателями живой массы в группах с разными генотипами оценивалась с помощью однофакторного дисперсионного анализа путем нахождения Р-значения для оценки значимости различия между тремя и двумя независмыми группами.

Результаты. Обнаружены породоспецифичные участки на хромосомах 5, 6 и 14 для казахской белоголовой, и аулиекольской породы. Для казахской белоголовой породы установлено 4 генотипа, маркирующих повышенную и 2 генотипа маркирующих сниженную мясную продуктивность у телят в возрасте 12 месяцев. У аулиекольской породы установлено 2 генотипа, маркирующих повышенную и 2 генотипа маркирующих сниженную мясную продуктивность у телят в возрасте 12 месяцев. Для аулиекольской породы установлено 2 породоспецифичных маркера повышенной и 2 маркера пониженной живой массы телят в возрасте 12 месяцев. У обеих пород белок-кодирующие гены породоспецифичных областей генома наибольшей частью вовлечены в клеточные биологические процессы, метаболические пути и механизмы биологической регуляции. Их доля у казахской белоголовой составляет 24,7, 14,3 и 13,0 %, а у аулиекольской 26,6, 21,3 и 16,0 %, соответственно. Среди установленных генетических маркеров у обеих пород остается неизменным вовлечение в регуляцию признака живой массы телят в возрасте 12 месяцев генных сетей клеточных процессов, генов биологической регуляции, генов метаболических процессов. Их доля у казахской белоголовой и аулиекольской пород составляет 22,2 и 25,0 %, 22,2 и 25,0 % и 11,1 и 25,0 %, соответственно. Также, маркирующим эффектом на признак живой массы обладают гены распознавания стимуляции. Их доля среди генов, локализованных в породоспецифичной области минимальна — 9,1 и 8,2 % — а среди генов-маркеров достигает 22,2 и 12,5 % для казахской белоголовой и аулиекольской породы, соответственно.

1. Willet C.E., Wade C.M. From the phenotype to the genotype via bioinformatics / //Methods Mol Biol.2014. V.1168. P. 1-16 (DOI: 10.1007/978-1-4939-0847-9_1).

2. Challenges of sequencing human genomes / D.C. Koboldt [et al.] // Brief Bioinform. 2010. V. 11. P. 484 - 498 (DOI: 10.1093/bib/bbq016).

3. https://www.animalgenome.org/cgi-bin/QTLdb/index

4. Wickham H. , Ggplot H. Elegant Graphics for Data Analysis. 2nd Edition, Springer, New York. https://doi.org/10.1007/978-0-387-98141-3

5. Weber J. L., Broman K. W. (2001). Genotyping for human whole-genome scans: Past, present, and future. Advances in Genetics, 77–96. doi:10.1016/s0065-2660(01)42016

6. http://www.pantherdb.org

7. https://www.ensembl.org/index.html

8. Michael J. Berridge Cell Signalling Biology / // 2012 Portland Press Limited-136 p.

9. The CREB coactivator TORC is a key regulator of fasting glucose metabolism / Koo, S.-H. [et al.] // Nature. 2005. V. 437. P.1109–1114.