Поиск ассоциаций мононуклеотидных замен гена GOS2 c признаками массы тела и отложением жира у бройлеров

Цель: поиск мононуклеотидных полиморфизмов гена-кандидата G0S2, участвующего в метаболизме липидов, и изучение их связи с содержанием абдоминального жира и массы тела у кур бройлеров.

Материалы и методы.  В экспериментах использованы 150 бройлеров кросса «Иза Хаббард Ф-15» в возрасте 35 дней из частного фермерского хозяйства (2015 года). Для секвенирования  использовались куры породы пушкинская (23 особи) в возрасте 475 дней, содержащихся на базе биоресурсной коллекции ВНИИГРЖ «Генетическая коллекция редких исчезающих пород кур» (г. Пушкин, Санкт-Петербург). Выявление мононуклеотидных полиморфизмов гена G0S2 проводилось методом секвенирования участков, содержащих кодирующие и регуляторные последовательности. Генотипирование методом амплификации для апробации тест систем проводилось на приборе Thermal Cycler T100 (Bio-Rad, США).

Результаты. С помощью секвенирования регуляторной области гена G0S2 выявлены два мононуклеотидных полиморфизма: rs29005090(A/ G) и  rs317858728 (A/ G), а также достоверное влияние всех трех генотипов (AG,AA,GG) замены rs29005090 на изучаемые признаки. Мононуклеотидная замена rs29005090 относится к мажорной, поскольку эффект замещения аллелей составляет более 0,6–1,5 сигмы. Генотип GG rs29005090 может быть рекомендован для селекции с помощью маркеров для увеличения привесов птицы и уменьшения абдоминального жира тушки курицы в мясном птицеводстве. При проведении дисперсионного анализа данных для расчета эффекта замещения аллелей маркера мононуклеотидной замены rs317858728 (A/ G) с признаками масса птицы и масса абдоминального жира бройлеров кросса «Иза Хаббард Ф-15» было выявлено достоверное различие между генотипами AA-GG для признака масса птицы и для признака масса абдоминального жира. Наибольшие показатели по массе тела и массе абдоминального жира наблюдались у кур с генотипом GG. Данная мононуклеотидная замена считается мажорной в отношении признака «абдоминальный жир», поскольку стандартное отклонение составляет более одной сигмы.

1. Zhang X. G0S2: a small giant controller of lipolysis and adipose-liver fatty acid flux / X. Zhang, B. L. Heckmann, L. E. Campbell and J. Liu /// Biochim. Biophys. Acta 1862 (10 Pt B). – 2017. – P. 1146–1154.

2. Park T. S. Disruption of G0/G1 switch gene 2 (G0S2) reduced abdominal fat deposition and altered fatty acid composition in chicken/ TS Park, J Park, JH Lee, JW Park, BC Park // FASEB J. – 2019. – V. 33 (1).– P. 1188-1198.

3. Siderovski D. P. A set of human putative lymphocyte G0/G1 switch genes includes genes homologous to rodent cytokine and zinc finger protein encoding genes/ D. P. Siderovski, S. Blum, R. E. Forsdyke, and D. R. Forsdyke // DNA Cell Biol. – 1990. – Vol. 9. – P. 579–587.

4. Haemmerle G. Defective Lipolysis and Altered Energy Metabolism in Mice Lacking Adipose Triglyceride Lipase / Haemmerle G., Lass A., Zimmermann R., Gorkiewicz G., Meyer C., Rozman J., Heldmaier G., Maier R., Theussl C., Eder S. // Science. – 2006. – V. 312. – P. 734–737.

5. Yang X. The G(0)/G(1) switch gene 2 regulates adipose lipolysis through association with adipose triglyceride lipase/ X.Yang, X. Lu, M. Lombes, G. B. Rha, Y. I. Chi, T. M. Guerin, E. J. Smart, J. Liu./ Cell Metab. – 2010. – V. 11. – P. 194–205.

6. Russell L. A human putative lymphocyte G0/G1 switch gene containing a CpG-rich island encodes a small basic protein with the potential to be phosphorylated/ L. Russell, DR.Forsdyke // DNA Cell Biol. –1991. – V. 10. – P. 581–591.

7. Heckmann B. L. The G0/G1 switch gene 2 (G0S2): regulating metabolism and beyond/ B. L. Heckmann, X. Zhang, X. Xie, J. Liu // Biochim Biophys Acta. – 2013 – Vol. 1831 (2). – P. 276-281.

8. Teunissen B. E. Activation of PPARdelta inhibits cardiac fibroblast proliferation and the transdifferentiation into myofibroblasts/ B. E. Teunissen, P J. Smeets, P. H. Willemsen, L. J. De Windt, G. J. Van der Vusse, M. Van Bilsen // Cardiovasc Res. – 2007. – V. 75– P. 519–529.

9. Zandbergen F . The G0/G1 switch gene 2 is a novel PPAR target gene/ F. Zandbergen, S. Mandard, P. Escher, NS. Tan, D. Patsouris, T. Jatkoe, S. Rojas-Caro, S. Madore, W. Wahli, S .Tafuri, M. Muller, S. Kersten // Biochem J. – 2005. – Vol. 392. – P. 313–324.

10. Kitareewan S. G0S2 is an all-trans-retinoic acid target gene/ S. Kitareewan, S. Blumen, D. Sekula, R. P. Bissonnette, W. W. Lamph, Q. Cui, R. Gallagher, E. Dmitrovsky // Int J. Oncol. – 2008. – № 33. – P. 397–404.

11. Parikh H. TXNIP regulates peripheral glucose metabolism in humans/ H. Parikh, E . Carlsson, WA. Chutkow, LE. Johansson, H. Storgaard, P. Poulsen, R . Saxena, C. Ladd PC. Schulze, MJ . Mazzini, CB. Jensen, A. Krook, M. Bjornholm, H. Tornqvist, JR. Zierath, M. Ridderstrale, D. Altshuler, RT. Lee, A. Vaag, LC. Groop, VK. Mootha.// PLoS Med. – 2007. – 4. – P. e158.

12. Nielsen T. S. Fasting, but not exercise, increases adipose triglyceride lipase (ATGL) protein and reduces G(0)/G(1) switch gene 2 (G0S2) protein and mRNA content in human adipose tissue/ T. S. Nielsen, M. H. Vendelbo, N. Jessen, S. B. Pedersen, JO. Jorgensen, S . Lund, N . Moller// J Clin Endocrinol Metab. – 2011.– Vol. 96. – P. 1293–1297.

13. Yang X. The G(0)/G(1) switch gene 2 regulates adipose lipolysis through association with adipose triglyceride lipase/ X. Yang, X. Lu, M. Lombes, G. B. Rha, Y. I. Chi, T. M. Guerin, E. J. Smart, J. Liu // Cell Metab. – 2010. – V. 11. – P. 194–205.

14. Ahn J. Differential expressions of G0/G1 switch gene 2 and comparative gene identification-58 are associated with fat content in bovine muscle/ J. Ahn, X. Li, Y.M. Choi, S. Shin, S. A. Oh, Y. Suh, T. H. Nguyen, M. Baik, S. Hwang, K. Lee // Lipids. – 2014. – Vol. 49. – P. 1–14.

15. Jiang Y. Tissue expression pattern and polymorphism of G0S2 gene in porcine/ Y. Jiang, W. Cen, S. Xing, J. Chen, H. Xu, A. Wen, L. Zhu, G. Tang, M. Li, A. Jiang // Gene. – 2014. – Vol. 539. – P. 173–179.

16. Yang X. G0S2 Gene Polymorphism and Its Relationship with Carcass Traits in Chicken / X. Yang, Y. Xian et al. // Animals. – 2022. – Vol.12 (7). – P. 916.

17. Oh S. A. Cloning of avian G(0)/G(1) switch gene 2 genes and developmental and nutritional regulation of G(0)/G(1) switch gene 2 in chicken adipose tissue/ S. A. Oh, Y. Suh, M. G. Pang, K. J. Lee.// Anim. Sci. – 2011. – Vol. 89. – P. 367–375.

18. Weller J. I. Quantitative trait loci analysis in animals, second edition / J. I Weller L.:CABI Publ. – 2012.