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 Доступ платный или 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