Markers Nomenclature and Type I and II Errors Control in Cattle Parentage Exclusion Expertise with Microsatellite Markers
- Authors: Modorov M.V.1, Tkachenko I.V.1, Kleshcheva A.A.1, Sevost'yanov M.Y.1
-
Affiliations:
- Ural Federal Agrarian Scientific Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences
- Issue: Vol 60, No 12 (2024)
- Pages: 3–15
- Section: ОБЗОРНЫЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СТАТЬИ
- URL: https://rjpbr.com/0016-6758/article/view/676590
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0016675824120012
- EDN: https://elibrary.ru/wawxif
- ID: 676590
Cite item
Abstract
Erroneous pedigree records reduce the quality of breeding work with cattle; therefore, parentage exclusion expertise has become an integral part of breeding work. For many years on the territory of the Russian Federation, the expertise was carried out using immunogenetic markers, but the improvement of technologies and tightening of regulatory requirements has led to the process of replacement of immunogenetics by microsatellite markers. At present there is no domestic protocol clearly regulating the procedure of cattle parentage exclusion expertise using microsatellite loci, which makes laboratory work more difficult. In particular, the requirements for the number and nomenclature of genetic markers which are used in the genetic expertise are only available for cattle, embryos and semen products being transported across the Eurasian Economic Union. There are no regulations for errors I (false positives) and II (false negatives) types control, which must be taken into account when forming expert judgements. In this paper we will review the approaches to addressing these issues proposed by the International Society for Animal Genetics (ISAG), the International Committee for Animal Recording (ICAR), the Collegium of the Eurasian Economic Commission, as well as domestic regulatory documents governing the production of forensic medical tests related to parentage exclusion expertise. Based on the results of the review, a nomenclature of microsatellite markers and a parentage exclusion protocol will be proposed, in which errors I and II type control are carried out. Special attention will be paid to the description of the sources of II type error and the necessity of its control.
Keywords
Full Text

About the authors
M. V. Modorov
Ural Federal Agrarian Scientific Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences
Author for correspondence.
Email: mmodorov@gmail.com
Russian Federation, Yekaterinburg, 620142
I. V. Tkachenko
Ural Federal Agrarian Scientific Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences
Email: mmodorov@gmail.com
Russian Federation, Yekaterinburg, 620142
A. A. Kleshcheva
Ural Federal Agrarian Scientific Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences
Email: mmodorov@gmail.com
Russian Federation, Yekaterinburg, 620142
M. Yu. Sevost'yanov
Ural Federal Agrarian Scientific Research Center, Ural Branch, Russian Academy of Sciences
Email: mmodorov@gmail.com
Russian Federation, Yekaterinburg, 620142
References
- Методические рекомендации по исследованию и использованию групп крови в селекции крупного рогатого скота. Дубровицы.: Отдел научно-техн. информации, 1974. 40 с.
- Лазарева Ф.Ф., Сухова Л.Г. Использование групп крови для подтверждения достоверности происхождения крупного рогатого скота // Тр. УралНИИСХОЗА. 1983. Т. 35. С. 8–14.
- ISAG/FAO. Secondary Guidelines for Development of National Farm Animal Genetic Resources Management Plans. Measurement of Domestic Animal Diversity (MoDAD): Recommended Microsatellite Markers. FAO. Italy, Rome: 2004.
- FAO. Molecular Genetic Characterization of Animal Genetic Resources. FAO. Italy, Rome: 2011.
- ISAG Conference 2006. Cattle Molecular Markers and Parentage Testing Workshop. [Электронный ресурс] URL: https://www.isag.us/Docs/ISAG2006_CMMPT.pdf (дата обращения: 02.04.2024).
- ISAG Conference 2008. Cattle Molecular Markers and Parentage Testing Workshop. [Электронный ресурс] URL: https://www.isag.us/Docs/ISAG2008_CattleParentage.pdf (дата обращения: 02.04.2024).
- ISAG 2021. Cattle Molecular Markers and Parentage Testing. [Электронный ресурс] URL: https://www.isag.us/Docs/Workshop_report_CMMPT_2021.pdf (дата обращения: 02.04.2024).
- ICAR guidelines. Section 4 – DNA technology. Version: February 2022. [Электронный ресурс] URL: https://www.icar.org/Guidelines/04-DNA-Technology.pdf (дата обращения 02.04.2024).
- Решение Коллегии Евразийской экономической комиссии от 2 июня 2020 г. № 74 “Об утверждении Положения о проведении молекулярной генетической экспертизы племенной продукции государств – членов Евразийского экономического союза” [Электронный ресурс] URL: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/74125607 (дата обращения 02.04.2024).
- Приказ Министерства сельского хозяйства Российской Федерации от 02.06.2022 № 336 “Об утверждении требований к видам племенных хозяйств” [Электронный ресурс] URL: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001202208300022 (дата обращения 02.04.2024).
- Приказ Министерства здравоохранения и социального развития РФ от 12 мая 2010 г. № 346н “Об утверждении Порядка организации и производства судебно-медицинских экспертиз в государственных судебно-экспертных учреждениях Российской Федерации” [Электронный ресурс] URL: https://base.garant.ru/12177987/ (дата обращения 02.04.2024).
- Приказ Министерства здравоохранения Российской Федерации от 25.09.2023 № 491н “Об утверждении Порядка проведения судебно-медицинской экспертизы” [Электронный ресурс] URL: http://publication.pravo.gov.ru/docu-ment/0001202310250009 (дата обращения 02.04.2024).
- Методические указания Минздрава РФ № 98/253 от 19.01.1999 года “Использование индивидуализирующих систем на основе полиморфизма длины амплифицированных фрагментов (ПДАФ) ДНК в судебно-медицинской экспертизе идентификации личности и установления родства” [Электронный ресурс] URL: https://docs.cntd.ru/document/556354310 (дата обращения 02.04.2024).
- Животовский Л.А. Критические замечания на “Методические указания” П.Л. Иванова “Использование индивидуализирующих систем на основе полиморфизма длины амплифицированных фрагментов (ПДАФ) ДНК в судебно-медицинской экспертизе идентификации личности и установления родства” // Сиб. мед. журн.”. 2001. № 2. С. 85–86.
- Пименов М.Г., Культин А.Ю., Кондрашов С.А. Научные и практические аспекты криминалистического ДНК-анализа: Учебное пособие. М.: ГУ ЭКЦ МВД России, 2001. 144 с.
- ISAG. Exclusion probability in parentage tests [Электронный ресурс] URL: https://www.isag.us/Docs/consignmentforms/Exclusion_probability.pdf (дата обращения 02.04.2024).
- Jamieson A., Taylor St.C.S. Comparisons of three probability formulae for parentage exclusion // Animal Genetics. 1997. V. 28. P. 397–400. doi: 10.1111/j.1365-2052.1997.00186.x
- Хедрик Ф. Генетика популяций. М.: Техносфера, 2003. 592 с. (Hedrick P.W. Genetics of population. Jones and Barlet Publ., Inc., 1999.)
- Peakall R., Smouse P.E. GENALEX 6: Genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research // Mol. Ecol. Notes. 2006. V. 6. № 1. P. 288–295. https://doi.org/10.1111/j.1471-8286.2005.01155.x
- Модоров М.В., Ткаченко И.В., Грин А.А. и др. Генетическая структура популяции голштинизированного черно-пестрого скота на территории Урала // Генетика. 2021. Т. 57. № 4. С. 437–444. https://doi.org/10.1134/S1022795421040104
- Van de Goor L.H.P., Koskinen M.T., van Haeringen W.A. Population studies of 16 bovine STR loci for forensic purposes // Int. J. Legal Med. 2011. V. 125. P. 111–119. doi: 10.1007/s00414-009-0353-8
- Steely C.J., Scot Watkins W., Baird L., Jorde L.B. The mutational dynamics of short tandem repeats in large, multigenerational families // Genome Biology. 2022. V. 23. Article number: 253. https://doi.org/10.1186/s13059-022-02818-4
- COrDIS Cattle. Набор реагентов для мультиплексного анализа 15-ти микросателлитных маркеров крупного рогатого скота [Электронный ресурс] URL: https://gordiz.ru/wp-content/uploads/2023/12/instrukcziya-cordis-cattle-231205.pdf (дата обращения 02.04.2024).
- Набор “Gene Profile Cattle” для генетической паспортизации и определения родства крупного рогатого скота [Электронный ресурс] URL: https://www.syntol.ru/catalog/reagenty-dlya-geneticheskikh-analizatorov/geneprofile-cattle.html (дата обращения 02.04.2024).
- Kozubska-Sobocińska A., Smołucha G., Danielak-Czech B. Early diagnostics of freemartinism in Polish Holstein-Friesian female calves // Animals. 2019. V. 9. № 11. Article number: 971. doi: 10.3390/ani9110971
- Модоров М.В., Файрушина К.Р., Клещева А.А. и др. Воспроизводство племенного голштинизированного черно-пестрого скота в Свердловской области // Достижения науки и техники АПК. 2022. Т. 36. № 8. С. 67–71. doi: 10.53859/02352451_2022_36_8_67
Supplementary files
