Анализ полиморфизма в гене TNS2 и его ассоциации с продуктивными показателями у радужной форели породы Рофор

Цель: анализ полиморфизма A/G в позиции 17:453356000 в гене TNS2, его ассоциации с фенотипическими показателями у радужной форели породы Рофор, а также исследование структуры размерно-весовых показателей исследуемой выборки.

Материалы и методы. Объект исследования – двухлетние самки радужной форели породы Рофор (n=200), от которых были получены морфометрические данные: масса тела, длина тела до конца хвостового плавника, длина тела до конца чешуйчатого покрова, длина головы, наибольшая высота и толщина тела. В исследовании применен метод генотипирования разработанной нами тест-системой и выполнена статистическая обработка данных в программной среде R с использованием библиотеки GGally и программной среде Python с инструментами анализа пакета scikit-learn.

Результаты. Успешно генотипированы самки маточного стада радужной форели породы Рофор (n=200) по замене A/G в позиции 17:453356000 гена TNS2. Подавляющее большинство особей оказалось носителем гетерозиготного генотипа AG (n=161). Проведённое исследование показало, что морфометрические признаки радужной форели имеют высокую взаимозависимость, а генотип GG ассоциируется с морфометрическими признаками, характеризующими более крупную конфигурацию тела у рыб. Настоящее исследование расширило имеющиеся знания в области генетики радужной форели. В результате проведения настоящего исследования была разработана тест-система для генотипирования замены A/G в экзонной части гена TNS2, которая может быть использована в программах маркер-ассоциированной селекции радужной форели.

1. Ahmed N. The blue dimensions of aquaculture: A global synthesis / N. Ahmed, S. Thompson // Science of the Total Environment. – 2019. – № 652. – P. 851—861. doi: /10.1016/j.scitotenv.2018.10.163.

2. Sanchez-Matos J. Environmental performance of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) production in Galicia-Spain: A Life Cycle Assessment approach / J. Sanchez-Matos, L. Regueiro et al. // Science of the Total Environment. – 2023. – № 856. – ID 159049. doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.159049.

3. Al-Tobasei R. Genomic predictions for fillet yield and firmness in rainbow trout using reduced-density SNP panels / R. Al-Tobasei, A. Ali et al. // BMC Genomics. – 2021. – Vol. 22. – № 1. – ID 92.

4. D'Ambrosio J. Genome-wide estimates of genetic diversity, inbreeding and effective size of experimental and commercial rainbow trout lines undergoing selective breeding / J. D'Ambrosio et al. // Genetics, Selection, Evolution. – 2019. – Vol. 51. – № 1. – ID 26. doi: 10.1186/s12711-019-0468-4.

5. Crichigno S. A. Rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) adaptation to a warmer climate: the performance of an improved strain under farm conditions / S. A. Crichigno, V. E. Cussac // Aquaculture International. — 2019. — № 27(6). — P. 1869—1882. doi: 0.1007/s10499-019-00438-7

6. Nikolaeva O. Test system customization for genotyping the BMP-2 gene 4:28632407 A/G polymorphism in aquacultured rainbow trout / O. Nikolaeva, A. Azovtseva, A. Ryabova // Genetics and breeding of animals (In Russ.). – 2024. — № 4. – P. 57—63. EDN: FGIHNL. doi: 10.31043/2410-2733-2024-4-57-63.

7. Dysin A. P. Salmonidae genome: features, evolutionary and phylogenetic characteristics / A. P. Dysin, Y. S. Shcherbakov et al. // Genes. – 2022. – Vol. 13. – № 12. – P. 2221–2256. EDN: MXGBZQ. doi: 10.3390/genes13122221.

8. Palti Y. The development and characterization of a 57K single nucleotide polymorphism array for rainbow trout / Y. Palti, G. Gao et al. // Molecular Ecology Resources. – 2015. – Vol. 15. – № 3. – P. 662–672. doi: 10.1111/1755-0998.12337.

9. Ahmed R.O. Weighted Single-Step GWAS Identifies Genes Influencing Fillet Color in Rainbow Trout / R.O. Ahmed, A. Ali et al. // Genes (Basel). – 2022. – Vol. 13. – № 8. – ID 1331. doi: 10.3390/genes13081331.

10. Marana M.H. Whole-genome association study searching for QTL for Aeromonas salmonicida resistance in rainbow trout / M. H. Marana et al. // Scienfic Reports. – 2021. – Vol. 11. – № 1. – ID 17857. doi: 10.1038/s41598-021-97437-7.

11. Sánchez-Roncancio C. GWAS on Imputed Whole-Genome Sequence Variants Reveal Genes Associated with Resistance to Piscirickettsia salmonis in Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss) / C. Sánchez-Roncancio, B. García, J. Gallardo-Hidalgo, J. M. Yáñez // Genes (Basel). – 2022. – Vol. 14. – № 1. – ID 114. doi: 10.3390/genes14010114.

12. Karami A.M. Validation of a QTL associated with resistance to Vibrio anguillarum in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) / A. M. Karami, M. H. Marana et al. // Acta veterinaria Scandinavica. – 2023. – Vol. 65. – № 1. – ID 28. doi: 10.1186/s13028-023-00692-z.

13. Gallardo-Hidalgo J. Multi-trait GWAS for growth under contrasting thermal rearing conditions in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) / J. Gallardo-Hidalgo, D.A. Tapia et al. // Molecular Genetics and Genomics. – 2025. – Vol. 300. – № 1. – ID 75. doi: 10.3389/fgene.2016.00203

14. Gonzalez-Pena D. Genome-Wide Association Study for Identifying Loci that Affect Fillet Yield, Carcass, and Body Weight Traits in Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss) / D. Gonzalez-Pena, G. Gao et al. // Frontiers in Genetics. – 2016. – № 7. – ID 203. doi: 10.3389/fgene.2016.00203.

15. Tsai H.Y. Verification of SNPs Associated with Growth Traits in Two Populations of Farmed Atlantic Salmon / H.Y. Tsai, A. Hamilton et al. // International Journal of Molecular Sciences. – 2015. – Vol. 17. – № 1. – ID 5. doi: 10.3390/ijms17010005

16. Salem M. Genome-Wide Association Analysis With a 50K Transcribed Gene SNP-Chip Identifies QTL Affecting Muscle Yield in Rainbow Trout / M. Salem. R. Al-Tobasei et al. // Frontiers in Genetics. – 2018. – № 9. – ID 387. doi: 10.3389/fgene.2018.00387.

17. Reis Neto R.V. Genome-wide association analysis for body weight identifies candidate genes related to development and metabolism in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) / R. V. Reis Neto, G. M. Yoshida, J. P. Lhorente, J. M. Yáñez // Molecular Genetics and Genomics. – 2019. – Vol. 294. – № 3. – P. 563—571. doi: 10.1007/s00438-018-1518-2.

18. Koh A. C1-Ten is a protein tyrosine phosphatase of insulin receptor substrate 1 (IRS-1), regulating IRS-1 stability and muscle atrophy / A. Koh, M. N. Lee et al. // Molecular and Cellular Biology. – 2013. – Vol. 33. – № 8. – P. 1608—1620. doi: 10.1128/MCB.01447-12

19. Hafizi S. C1-TEN is a negative regulator of the Akt/PKB signal transduction pathway and inhibits cell survival, proliferation, and migration / S. Hafizi, F. Ibraimi, B. Dahlbäck // FASEB Journal. – 2005. – Vol. 19. – № 8. – P. 971—973. doi: 10.1096/fj.04-2532fje.

20. Jung A. S. Tensin2 is a novel mediator in thrombopoietin (TPO)-induced cellular proliferation by promoting Akt signaling / A. S. Jung, A. Kaushansky, G. Macbeath, K. Kaushansky // Cell Cycle. – 2011. – Vol. 10. – № 11. – P. 1838—1844. doi: 10.4161/cc.10.11.15776.

21. Yu J. S. Proliferation, survival and metabolism: the role of PI3K/AKT/mTOR signalling in pluripotency and cell fate determination / J. S. Yu, W. Cui // Development. – 2016. – Vol. 143. – № 17. – P. 3050—3060. doi: 10.1242/dev.137075.

22. Hafizi S. Tensin2 reduces intracellular phosphatidylinositol 3,4,5-trisphosphate levels at the plasma membrane // S. Hafizi et al. // Biochemical and Biophysical Research Communications. – 2010. – Vol. 399. – № 3. – P. 396–401. doi: 10.1016/j.bbrc.2010.07.085.

23. Uchio-Yamada K. Tensin2 is important for podocyte-glomerular basement membrane interaction and integrity of the glomerular filtration barrier / K. Uchio-Yamada, K. Yasuda et al. // American Journal of Physiology. Renal Physiology. – 2020. – Vol. 318. – № 6. – P. 1520-1520. doi: 10.1152/ajprenal.00055.2020.

24. Cho A. R. Deficiency of the tensin2 gene in the ICGN mouse: an animal model for congenital nephrotic syndrome / A. R. Cho, K. Uchio-Yamada et al. // Mammalian genome: official journal of the International Mammalian Genome Society. – 2006. – Vol. 17. — № 5. – P. 407—416. doi: 10.1007/s00335-005-0167-z.

25. Голод В.М. Селекционно-племенная работа с радужной форелью : (Метод. пособие) / В. М. Голод, В. Я. Никандров, Е. Г. Терентьева, Н. И. Шиндавина. — СПб,1995. – 27 с.