Новые гены-кандидаты, ассоциированные с толщиной жира у овец породы российский мясной меринос

Выявление генов-кандидатов и генетических маркеров, связанных с показателями мясной продуктивности у овец российских пород с использованием полногеномного поиска ассоциаций (genomewide association studies, GWAS) является перспективным направлением генетических исследований. Нами проведен полногеномный поиск ассоциаций однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) с толщиной жира в поясничной области у овец породы российский мясной меринос. Объектом исследований являлись бараны в возрасте 12 месяцев (n = 50). С помощью переносного УЗИ-сканера определяли толщину жира на уровне 1–2-го поясничного позвонка. Генотипирование животных выполнялось с использованием ДНК-биочипов Ovine Infinium HD BeadChip 600K. В результате проведенного GWAS у овец породы российский мясной меринос было выявлено 14 SNP, связанных с показателем «толщина жира». Большинство SNP располагались в межгенном пространстве. Один SNP локализовался в экзоне, два – в интроне генов. Три замены находились рядом с геном малой ядерной РНК, а одна – с геном некодирующей РНК. На основании расположения анализируемых SNP в геноме было предложено 5 новых генов-кандидатов, ассоциированных с толщиной жира в поясничной области у овец породы российский мясной меринос: KCNH8, MTERF4, RYBP, NDST3, ENSOARG00000004203. Целью дальнейших исследований должно стать изучение структуры этих генов для выявления механизма их влияния на фенотип животных, а выявленные SNP могут использоваться в качестве новых молекулярных маркеров в селекционной работе.

1. GWAS-Based Identification of New Loci for Milk Yield, Fat, and Protein in Holstein Cattle / L. Liu [et al.] // Animals (Basel). – 2020. – Vol. 10, N 11. – Р. 2048. – https://doi.org/10.3390/ani10112048.

2. Advances in genomic strategies to improve growth and meat production traits in sheep: An overview / A.R. Sahu [et al.] // Indian Journal of Small Ruminants (The). – 2017. – Т. 23, N 2. – P. 139–147.

3. Genome-wide association study (GWAS) with productivity in Romanov sheep breed / A.Y. Krivoruchko [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Agrarian Series. – 2021. – Т. 59, N 1. – С. 71–80.

4. Genome-wide association reveals QTL for growth, bone and in vivo carcass traits as assessed by computed tomography in Scottish Blackface lambs / O. Matika, V. Riggio, M. Anselme-Moizan [et al.] // Genet. Sel. Evol. – 2016. – Vol. 48. – https://doi.org/10.1186/s12711-016-0191-3.

5. Mapping quantitative trait loci (QTL) in sheep. III. QTL for carcass composition traits derived from CT scans and aligned with a meta-assembly for sheep and cattle carcass QTL / C.R. Cavanagh, E. Jonas, M. Hobbs [et al.] // Genet. Sel. Evol. – 2010. – Vol. 42. – P. 36.

6. Virtual dissection of lamb carcasses using computer tomography (CT) and its correlation to manual dissection / K. Kvaal, B. Egelandsdal, J. Kongsro [et al.] // J. Food Eng. – 2008. – N 88. – Р. 86–93.

7. Non-invasive methods for the determination of body and carcass composition in livestock: dual-energy Xray absorptiometry, computed tomography, magnetic resonance imaging and ultrasound: invited review / A.M. Scholz, L. Bünger, J. Kongsro [et al.] // Animal. – 2015. – Vol. 9, N 07. – P. 1250–1264. – DOI: 10.1017/s1751731115000336.

8. Genome-wide association studies of preweaning growth and in vivo carcass composition traits in Esme sheep / O. Yilmaz [et al.] // Journal of Animal Breeding and Genetics. – 2022. – Т. 139, N 1. – С. 26–39.

9. Целевые индикаторы и признаки породы российский мясной меринос / М. И. Селионова [и др.] // Сельскохозяйственный журнал. – 2017. – Т. 2, № 10. – С. 10–16.

10. Новая порода овец – российский мясной меринос / Х.А. Амерханов [и др.] // Сельскохозяйственный журнал. – 2018. – Т. 1, № 11. – С. 50–56.

11. PLINK: a tool set for whole-genome association and population-based linkage analyses / S. Purcell, B. Neale, K. Todd-Brown [et al.] // Am J Hum Genet. – 2007. – Sep; Vol. 81 (3). – P. 559–575. – DOI: 10.1086/519795.

12. A quantitative structure-activity relationship study on some series of potassium channel blockers / V.S.A.K. Satuluri, J. Seelam, S. P. Gupta [et al.] // Medicinal Chemistry. – 2009. – Vol. 5, N 1. – P. 87–92. – https://doi.org/10.2174/157340609787049244.

13. Small nucleolar RNA 113-1 suppresses tumorigenesis in hepatocellular carcinoma / G. Xu, F. Yang, C.L. Ding [et al.] // Mol. Cancer. – 2014. –Vol. 13. – P. 216. – DOI:10.1186/1476-4598-13-216.

14. Poor maternal nutrition during gestation alters the expression of genes involved in muscle development and metabolism in lambs / M.L. Hoffman, K.N. Peck, J.L. Wegrzyn [et al.] // Journal of Animal Science. – 2016. – July; Vol. 94, Is. 7. – P. 3093–3099. – https://doi.org/10.2527/jas.2016-0570.

15. MTERF4 regulates translation by targeting the methyltransferase NSUN4 to the mammalian mitochondrial ribosome / Y. Cámara [et al.] // Cell metabolism. – 2011. – Т. 13, N 5. – С. 527–539.

16. Зиновкина Л.А. Механизмы репарации митохондриальной ДНК млекопитающих // Биохимия. – 2018. – Т. 83, № 3. – С. 349–367.

17. Pirity M.K., Locker J., Schreiber-Agus N. Rybp/DEDAF is required for early postimplantation and for central nervous system development // Mol. Cell. Biol. – 2005. – N 25. – Р. 7193–7202.

18. Overexpression of the Rybp Gene Inhibits Differentiation of Bovine Myoblasts into Myotubes / X. Su [et al.[ // International Journal of Molecular Sciences. – 2018. – Т. 19, N 7. – С. 2082.

19. PSIV-B-20 Genome-Wide Association Analyses Revealed Potential Molecular Mechanisms Affecting Milk Fever in Dairy Cattle / M.A. Lunn [et al.] // Journal of Animal Science. – 2022. – Т. 100, N 3. – С. 307–307.

20. Assessment of Genetic Diversity and Conservation in South African Indigenous Goat Ecotypes: A Review / A.M. Magoro [et al.] // Animals. – 2022. – Т. 12, N 23. – С. 3353.