Динамика структурных изменений генов MSTN и MyoD1 у овец породы манычский меринос

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлено изменение структуры двух генов MSTN и MyoD1, функции которых связаны с развитием мышечной ткани у животных. Цель настоящего исследования – изучение изменения структуры генов MSTN, MyoD1 в популяции овец манычского мериноса за десять лет по результатам полногеномного секвенирования образцов ДНК. Объектом исследования в 2024 г. служили баранчики породы манычский меринос. Секвенирование осуществляли с использованием геномного секвенатора NovaSeq 6000 (Illumina, Inc., США). Полученные в результате секвенирования фрагменты картировали на референсный геном Ovis aries, сборка ARS-UI_Ramb_v2.0 (National Center for Biotechnology Information NCBI). Genome. В генах MSTN, MyoD1 было выявлено 14 и 16 однонуклеотидных замен соответственно. Результаты показывают, что оба гена обладают множеством вариаций, что может оказывать влияние на фенотипические характеристики овец. Общая кластеризация показала, что есть генотипы, которые не обнаружены в 2024 г., а также выявлен новый генотип (В4). Источниками происхождения генотипов В1, В2, В3 являются генотипы А1, А4, А6, А7, А8. Частота встречаемости мутантных аллелей в генах MSTN и MyoD1 у овец за последние десять лет показала некоторые изменения. В заменах rs119102828 и rs423466211 гена MSTN частота мутантного аллеля оказалась ниже на 22%, а в замене rs408710650 – на 8% по сравнению с предыдущими исследованиями. В гене MyoD1 мутантные аллели в заменах rs412308724 и rs403138072 встречались реже на 20 и 25% соответственно. В замене rs416501217 частота мутантного аллеля увеличилась на 63% по сравнению с предыдущими исследованиями. Обнаруженные изменения в частоте встречаемости мутантных аллелей и кластеризация генотипов за последние десять лет демонстрируют изменчивость генетического разнообразия. Это подчеркивает необходимость продолжения мониторинга генотипов для разработки программ генетической паспортизации и маркер-ассоциированной селекции.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. Ю. Криворучко

Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр; Северо-Кавказский федеральный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: telegina.helen@yandex.ru
Россия, Михайловск, 356241; Ставрополь, 355017

Е. Ю. Сафарян

Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр; Северо-Кавказский федеральный университет

Email: telegina.helen@yandex.ru
Россия, Михайловск, 356241; Ставрополь, 355017

Л. Н. Скорых

Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр; Северо-Кавказский федеральный университет

Email: telegina.helen@yandex.ru
Россия, Михайловск, 356241; Ставрополь, 355017

А. В. Скокова

Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр

Email: telegina.helen@yandex.ru
Россия, Михайловск, 356241

О. Н. Криворучко

Северо-Кавказский федеральный научный аграрный центр

Email: telegina.helen@yandex.ru
Россия, Михайловск, 356241

Р. В. Зуев

Северо-Кавказский федеральный университет

Email: telegina.helen@yandex.ru
Россия, Ставрополь, 355017

Список литературы

  1. Salisu I.B., Olawale A.S., Jabbar B. et al. Molecular markers and their рotentials in аnimal breeding and genetics // Nigerian J. Anim. Sci. 2018. V. 20. № 3. P. 29–48.
  2. Kostusiak P., Slósarz J., Gołębiewski M. et al. Polymorphism of genes and their impact on beef quality // Curr. Issues. Mol. Biol. 2023. V. 45. P. 4749–4762. https://doi.org/10.3390/cimb45060302
  3. Zhang X., Ran J., Lian T. et al. The single nucleotide polymorphisms of myostatin gene and theirassociations with growth and carcass traits in Daheng broiler // Brazil. J. Poultry Sci. 2019. V. 21. № 3. https://doi.org/10.1590/1806-9061-2018-0808
  4. Lyu P., Settlage R.E., Jiang H. Genome-wide identification of enhancers and transcription factors regulating the myogenic differentiation of bovine satellite cells // BMC Genome. 2021. V. 22. P. 901–916. https://doi.org/10.1186/s12864-021-08224-7
  5. Prihandini P.W., Hariyono D.N., Tribudi Y.A. Myostatin gene as a genetic marker for growth and carcass traits in beef cattle // Indones. Bull. Anim. Vet. Sci. 2021. V. 31. № 1. P. 37–42. https://doi.org/10.14334/wartazoa.v31i1.2530
  6. Grochowska E., Borys B., Mroczkowski S. Effects of intronic SNPs in the myostatin gene on growth and carcass traits in colored Polish merino sheep // Genes Basel. 2019. V. 11. № 2. P. 20–38. https://doi.org/10.3390/genes11010002
  7. Ozcan-Gokçek E., Isık R., Karahan B. et al. Characterisation of single nucleotide polymorphisms and haplotypes of MSTN associated with growth traits in European Sea Bass (Dicentrarchus labrax) // Mar. Biotechnol. 2023. V. 25. № 1. P. 347–357. https://doi.org/10.1007/s10126-023-10211-w
  8. Du C., Zhou X., Zhang K. et al. Inactivation of the MSTN gene expression changes the composition and function of the gut microbiome in sheep // BMC Microbiology. 2022. V. 22. № 1. P. 273–284. https://doi.org/10.1186/s12866-022-02687-8
  9. Kowalczyk M., Kaliniak-Dziura A., Prasow M. et al. Meat quality-genetic background and methods of its analysis // Czech J. Food Sci. 2022. V. 40. P. 15–25. https://doi.org/10.17221/255/2020-CJFS
  10. Migdal L., Palka S. Polymorphisms in coding and non-coding regions of rabbit (Oryctolagus cuniculus) myogenin (MyoG) gene // World Rabbit Sci. 2021. V. 29. № 2. P. 69–76. https://doi.org/10.4995/wrs.2021.11830
  11. Dong X., Can H., Mao H. et al. Association of MyoD1 gene polymorphisms with meat quality traits in domestic pigeons (Columba livia) // J. Poult. Sci. 2019. V. 56. № 1. P. 20–26. https://doi.org/10.2141/jpsa.0170182
  12. Paim T., Ianella P., Paiva S. et al. Detection and evaluation of selection signatures in sheep // Pesq. Agropec. Bras. 2018. V. 53. P. 527–539. https://doi.org/10.1590/s0100-204x2018000500001
  13. Марченко В.В. Создание новых линий в породе овец “ Манычский меринос” // Ветеринария, зоотехния и биотехнология. 2017. № 6. С. 81–84.
  14. Телегина Е.Ю. Секвенирование гена MyoD1 у овец породы манычский меринос и оценка влияния аллелей на продуктивные показатели // Вестник Курской гос. с.-хоз. академии. 2018. № 1. С. 40–44. https://www.elibrary.ru/download/elibrary_32765036_60319802.pdf
  15. Яцык О.А., Телегина Е.Ю. Полиморфизм гена миостатина (MSTN) у овец породы манычский меринос // Аграрный вестник Верхневолжья. 2017. № 3. С. 47–53.
  16. Trukhachev V., Yatsyk O., Telegina E. et al. Comparison of the myostatin (MSTN) gene in Russian Stavropol Merino sheep and New Zealand Merino sheep // Small Ruminant Res. 2018. V. 160. P. 103–106. https://doi.org/10.1016/j.smallrumres.2018.01.005
  17. Trukhachev V., Skripkin V., Telegina E. et al. Associations between newly discovered polymorphisms of the MyoD1 gene and body parameters in Stavropol breed rams // Bulgar. J. Veterinary Med. 2018. V. 21. № 1. P. 28–39. https://doi.org/10.15547/bjvm.1069
  18. Яцык О.А. Сравнение мясной продуктивности мериносовых овец // Фермер. Черноземье. 2018. Т. 7. № 16. С. 50–53.
  19. Trukhachev V., Dzhailidy G., Skripkin V. et al. The polymorphisms of MyoD1 gene in Manych Merino sheep and itsinfl uence on body conformation traits // Hellenic Vet. Med. Soc. 2017. V. 68. № 3. Р. 319–326. https://doi.org/10.12681/jhvms.15476
  20. Sahu A., Jeichitra V., Rajendran R. et al. Polymorphism in exon 3 of myostatin (MSTN) gene and its association with growth traits in Indian sheep breeds // Small Rumin. Res. 2017. V. 149. P. 81–84. https://doi.org/10.1016/j.smallrumres.2017.01.009
  21. Han J., Zhou H., Forrest R. et al. Effect of myostatin (MSTN) g+6223G> A on production and carcass traits in New Zealand Romney sheep // Asian-Austral. J. Anim. Sci. 2020. V. 23. № 7. P. 863–866. https://doi.org/10.5713/ajas.2010.90392.
  22. Kolenda M., Grochowska E., Milewski S. et al. The association between the polymorphism in the myostatin gene and growth traits in Kamieniec and Pomeranian sheep breeds // Small Rumin. Res. 2019. V. 177. P. 29–35. https://doi. org/10.1016/j.smallrumres.2019.06.007
  23. Chacko Kaitholil S., Mooney M., Aubry A. et al. Insights into the influence of diet and genetics on feed efficiency and meat production in sheep // Anim. Genet. 2024. V. 55. № 1. P. 20–46. https://doi.org/10.1111/age.13383
  24. Thepa T., Tyasi T. A systematic review of myostatin gene variations and their association with growth traits in sheep // Adv. Anim. Vet. Sci. 2024. V. 12. № 6. P. 1199–1205. https://doi.org/10.17582/journal.aavs/2024/12.6.1199.1205
  25. Sahu A., Jeichitra V., Rajendran R. et al. Polymorphism in exon 3 of myostatin (MSTN) gene and its association with growth traits in Indian sheep breeds // Small Rumin. Res. 2017. V. 149. P. 81–84. https://doi.org/10.1016/j.smallrumres.2017.01.009
  26. Sousa-Junior B., Meira N., Azevedo C. et al. Variants in myostatin and MyoD1 family genes are associated with meat quality traits in Santa Ines sheep // Anim. Biotechnology. 2022. № 33. P. 201–213. https://doi.org/10.1080/10495398.2020.1781651
  27. Mao H., Wang M., Ke Z. et al. Association of variants and expression levels of MYOD1 gene with carcass and muscle characteristic traits in domestic pigeons // Anim. Biotechnology. 2023. V. 34. P. 4927–4937. https://doi.org/10.1080/10495398.2023.2213263
  28. Bhuiyan M., Kim N., Cho Y. et al. Identification of SNPs in MYOD gene family and their associations with carcass traits in cattle // Livest. Sci. 2019. V. 126. P. 292–297. https://doi.org/10.1016/j.livsci.2019.05.019
  29. Clark E., Bush S., McCulloch M. et al. A high-resolution atlas of gene expression in the domestic sheep (Ovis aries) // PLOS. Genet. 2017. V. 13. № 9. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1006997

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Варианты генотипов генов MSTN и MyoD1 у овец породы манычский меринос с различными аллелями, выявленные в 2014 г. Гомозиготный вариант мутантного аллеля выделен темно-зеленым цветом, гетерозиготный вариант – зеленым цветом, гомозиготный вариант аллеля распространенного типа – светло-зеленым.

Скачать (339KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Варианты генотипов генов MSTN и MyoD1 у овец породы манычский меринос с различными аллелями, выявленные в 2024 г. Гомозиготный вариант мутантного аллеля выделен темно-зеленым цветом, гетерозиготный вариант – зеленым цветом, гомозиготный вариант аллеля распространенного типа – светло-зеленым.

Скачать (304KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Кластеризация генов MSTN и MyoD1 по генотипам. Гомозиготный вариант мутантного аллеля выделен темно-зеленым цветом, гетерозиготный вариант – зеленым цветом, гомозиготный вариант аллеля распространенного типа – светло-зеленым.

Скачать (428KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Происхождение генотипов, выявленных в 2024 г.

Скачать (77KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025