Поиск генов-кандидатов, ассоциированных с живой массой у овец северокавказской мясо-шерстной породы

Полногеномный анализ ассоциаций (GWAS) является в настоящее время одним из самых эффективных методов, позволяющих идентифицировать полиморфизмы и локусы, связанные с хозяйственно-значимыми признаками продуктивных животных. В статье представлены данные, полученные при проведении полногеномного поиска ассоциаций для показателя «живая масса» у овец северокавказской мясо-шерстной породы. Генотипирование животных проведено с использованием ДНК-биочипов Ovine Infinium HD BeadChip 600K. Контроль качества генотипирования и GWAS осуществлен с помощью программного обеспечения PLINK V.1.07. Визуализация и построение графиков выполнены с использованием пакета QQman на языке программирования R. В результате проделанной работы выявлено 6 однонуклеотидных замен, преодолевших порог достоверности – log10(p) = 5. Полиморфизмы rs419523766, rs418460707, rs420899508, rs425865365 и rs422334764 расположены в межгенных областях, а rs398681425 – в downstream-области белок-кодирующего гена. На основании проведённых исследований мы можем предложить 4 новых гена-кандидата, ассоциированных с живой массой овец: C1H1orf94, KCNA4, S100-A7 и ZNF706. Функцию гена C1H1orf94 ещё только предстоит выяснить, остальные же гены участвуют в регуляции обмена веществ и клеточной дифференцировки. Влияние предложенных генов-кандидатов на параметры мясной продуктивности животных должно быть подтверждено в последующих исследованиях, а полиморфизмы, обнаруженные в ходе исследования, могут использоваться как молекулярные маркеры при генотипировании секвенированием.

1. Benavides M.V., Souza C.J.H., Moraes J.C.F. How efficiently Genome-Wide Association Studies (GWAS) identify prolificity-determining genes in sheep // Genetics and Molecular Research. – 2018. – Vol. 17 (2). – P. 9–14. – DOI: 10.4238/gmr16039909.

2. Саприкина Т.Ю. Применение полногеномного поиска ассоциаций (GWAS) в животноводстве (обзор) // Перспективные разработки молодых ученых в области производства и переработки сельскохозяйственной продукции: материалы всерос. (нац.) науч.-практ. конф. для студентов, аспирантов и молодых ученых (Ставрополь, 3 дек. 2020 г.). – Ставрополь: Издво Ставропол. ГАУ, 2020. – С. 320–325.

3. Поиск генов-кандидатов, ассоциированных с высотой в холке у овец породы джалгинский меринос / А.Ю. Криворучко, Т.Ю. Саприкина, О.А. Яцык [и др.] // Сельскохозяйственный журнал. – 2021. – № 1 (14). – С. 71–78. – DOI: 10.25930/2687-1254/010.1.14.2021.

4. Genome-wide association analysis identifies the genetic basis of fat deposition in the tails of sheep (Ovis aries) / S.S. Xu, X. Ren, G.L. Yang [et al.] // Animal Genetics. – 2017. – Vol. 48 (5). – P. 560–569. – DOI: 10.1111/age.12572.

5. Tobar K.M.C., Álvarez D.C.L., Franco L.Á.Á. Genome-wide association studies in sheep from Latin America. Review // Revista Mexicana de Ciencias Pecuarias. – 2020. – Vol. 11 (3). – P. 859–883. – DOI: 10.22319/rmcp.v11i3.5372.

6. Al-Mamun H.A., Kwan P., Clark S.A. Genome-wide association study of body weight in Australian Merino sheep reveals an orthologous region on OAR6 to human and bovine genomic regions affecting height and weight // Genetics Selection Evolution. – 2015. – Vol. 47 (1). – P. 66. – DOI: 10.1186/s12711-015-0142-4.

7. Ассоциация генотипов β-лактоглобулина с некоторыми биохимическими показателями крови овец романовской породы / Е.А. Климанова, Т.В. Коновалова, В.А. Андреева, О.С. Короткевич, В.Л. Петухов, Ю.С. Назаренко // Вестник НГАУ. – 2020. – № 4 (57). – Р. 82-87. – DOI: 10.31677/2072-6724-2020-57-4-82-87.

8. Омаров А.А., Гайдашов С.И. Продуктивные показатели овец северокавказской мясо-шерстной породы и их взаимосвязь с основными селекционируемыми признаками // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. – 2021. – № 2 (196). – С. 66–72.

9. Абонеев В.В., Квитко Ю.Д., Селькин И.И. Методика оценки мясной продуктивности овец. – Ставрополь: СНИИЖК. – 2009. – 34 с.

10. Purcell S., Neale B., Todd-Brown K. PLINK: a tool set for whole-genome association and population-based linkage analyses // American Journal of Human Genetics. – 2007. – Vol. 81. – P. 559–575. – DOI: 10.1086%2F519795.

11. Analysis of the human tissue-specific expression by genome-wide integration of transcriptomics and antibody-based proteomics / L. Fagerberg, B.M. Hallström, P. Oksvold [et al.] // Molecular & Cellular Proteomics. – 2014. – Vol. 13 (2). – P. 397–406. – DOI: 10.1074/mcp.M113.035600.

12. Bipolar disorder with comorbid binge eating history: a genome-wide association study implicates APOB / S.J. Winham, A.B. Cuellar-Barboza, S.L. McElroy, [et al.] // Journal of Affective Disorders. – 2014. – Vol. 165. – P. 151–158. – DOI: 10.1016/j.jad.2014.04.026.

13. Genome-Wide Associations Related to Hepatic Histology in Nonalcoholic Fatty Liver Disease in Hispanic Boys / J. Wattacheril, J.E. Lavine, N.P. Chalasani [et al.] // The Journal of Pediatrics. – 2017. – Vol. 190. – P. 100–107. – DOI: 10.1016/j.jpeds.2017.08.004.

14. Exploration of ovine milk whey proteome during postnatal development using an iTRAQ approach / X. Zhang, F. Li, F. Qin [et al.] // Peer J. – 2020. – Vol. 8. – e10105. – DOI: 10.7717%2Fpeerj.10105.

15. S100A7: from mechanism to cancer therapy / L. Padilla, S. Dakhel, J. Adan [et al.] // Oncogene. – 2017. – Vol. 36. – P. 6749–6761. – DOI: 10.1038/onc.2017.283.

16. Watson P.H., Leygue E.R., Murphy L.C. Psoriasin (S100A7) // The International Journal of Biochemistry & Cell Biology. – 1998. – Vol. 30 (5). – P. 567–571. – DOI: 10.1016/S1357-2725(97)00066-6.

17. Expression, purification and molecular analysis of the human ZNF706 protein / J. Colombo, P.J.S. Provazzi, M.F. Calmon [et al.] // Biological Procedures Online. – 2013. – Vol. 15. – P. 10. – DOI: 10.1186/1480-9222-15-10.

18. The sheep genome illuminates biology of the rumen and lipid metabolism / Y. Jiang, M. Xie, W. Chen [et al.] // Science. – 2014. – Vol. 344 (6188). – P. 1168–1173. – DOI: 10.1126/science.1252806.

19. 5S Ribosomal RNA Database // M. Szymanski, M.Z. Barciszewska, V.A. Erdmann [et al.] // Nucleic Acids Research. – 2002. – Vol. 30 (1). – P. 176–178. – DOI: 10.1093%2Fnar%2F30.1.176.

20. Satuluri V.S.A.K., Seelam J., Gupta S.P. A quantitative structure-activity relationship study on some series of potassium channel blockers // Medicinal Chemistry. – 2009. – Vol. 5 (1). – P. 87–92. – DOI: 10.2174/157340609787049244.

21. Полногеномный поиск ассоциаций (GWAS) с продуктивностью у овец романовской породы / А.Ю. Криворучко, О.А. Яцык, Т.Ю. Саприкина [и др.] // Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия аграрных наук. – 2021. – № 59 (1). – С. 71–80. – DOI: 10.29235/1817-7204-2021-59-1-71-80.