Научная статья на тему 'АНАЛИЗ УРОВНЯ ЭКСПРЕССИИ ГЕНА LCORL В ПЕЧЕНИ У КОНТРАСТНЫХ ПОРОД КУР'

АНАЛИЗ УРОВНЯ ЭКСПРЕССИИ ГЕНА LCORL В ПЕЧЕНИ У КОНТРАСТНЫХ ПОРОД КУР Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
51
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
SNP / ЭКСПРЕССИЯ ГЕНОВ / LCORL (МРНК-ЛИГАНД-ЗАВИСИМЫЙ ЯДЕРНЫЙ РЕЦЕПТОР ТИПА КОРЕПРЕССОРА) / ПРОДУКТИВНОСТЬ КУР

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Баркова О. Ю.

Изучение генов, ответственных за формирование мышечной массы, является важнейшей из задач в геномной селекции. Одним из таких генов является ген LCORL, кодирующий корепрессор-подобный лиганд-зависимый ядерный рецептор, оказывающий влияние на рост и размер тела у многих видов животных. В предшествующие годы выявлено, что наивысший показатель по массе яйца принадлежит носителям генотипа АА по мононуклеотидной замене (rs15619223, А>С) гена LCORL (р<0,01). Курицы с генотипом АА превосходили животных с генотипами СС и АС по живой массе (р<0,01)Объект. Объектом исследования являлись образцы РНК из ткани печени 18 кур породы пушкинская - возраст 50 недель (n=6), итальянская - возраст 50 недель (n=6), китайская шелковая - возраст 50 недель (n=6), содержащихся в одинаковых условиях в ЦКП «Генетическая коллекция редких и исчезающих пород кур» на базе института ВНИИГРЖ. Цель. Проверить транскрипционную активность гена LCORL в тканях печени кур. Оценить связь транскрипционной активности с породной изменчивостью и генотипом у контрастных пород кур. Материалы и методы. Исследования проводились в институте ВНИИГРЖ с использованием современной методики по выделению РНК и проведению полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией в реальном времени. Результаты и выводы. Сравнительный анализ экспрессии гена LCORL в тканях печени в зависимости от породной принадлежности выявил, что самый высокий уровень экспрессии зафиксирован у кур породы итальянская куропатчатая (306,35±104,03), наиболее близкий к уровню экспрессии породы итальянская куропатчатая имели куры породы пушкинская (245,92±46). Уровень экспрессии гена LCORL у карликовой породы китайская шелковая (50 недель) составил (73,54±25,9). Сравнение уровней экспрессии нуклеотидной последовательности гена LCORL в зависимости от генотипа птицы показало, что самый высокий уровень экспрессии в тканях печени выявлен у кур с генотипом АA породы итальянская куропатчатая (445,07±166,26), AG генотип имел уровень экспрессии(165,3± 83,3), генотип CC отсутствовал у вышеуказанной породы. У кур породы пушкинская генотип АА отсутствовал, генотип СС имела только одна курица. Гетерозиготы по замене rs15619223 имели более высокий уровень экспрессии (269,02±51,93), чем гомозигота СС (153,5) породы пушкинской. У карликовой породы китайская шелковая генотип CC отсутствовал. Генотип AА у кур карликовой породы китайская шелковая также имел повышенный уровень экспрессии (97,8±40,6) по сравнению с генотипом AG (49,3±33,8). Экспериментальные данные исследований по анализу экспрессии гена LCORL у контрастных пород кур могут служить для добавочной оценки генетики разных пород кур для повышения привесов птицы в отрасли птицеводства.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Баркова О. Ю.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ANALYSIS OF LCORL GENE EXPRESSION IN LIVER IN CONTRAST CHICKEN BREEDS

The article presents the results of transcriptional activity study in chickens liver tissues of contrast breeds. A comparative analysis of the expression level was carried out depending on the breed and genotype of the birds. These studies can be used for additional assessment of chicken productivity in poultry farming. Abstract Introduction. The study of genes responsible for the formation of muscle mass is one of the most important tasks in genomic selection. One such gene is the LCORL gene, which encodes a corepressor-like ligand-dependent nuclear receptor that affects growth and body size in many animal species. In previous years, it was revealed that the highest indicator in egg weight belongs to carriers of the AA genotype for the mononucleotide substitution (rs15619223, A>C) of the LCORL gene (p<0.01). Chickens with the AA genotype were superior to animals with the CC and AC genotypes in terms of live weight (p<0.01) An object. The object of the study was RNA samples from the liver tissue of 18 Pushkin chickens 50 weeks old (n=6), Italian 50 weeks old (n=6), Chinese silk 50 weeks old (n=6) chickens kept under the same conditions in the Genetic Collection rare and endangered breeds of chickens” on the basis of the institute VNIIGRZH. Target. Check the transcriptional activity of the LCORL gene in chicken liver tissues. To assess the relationship of transcriptional activity with breed variability and genotype in contrast breeds of chickens. Materials and methods. The studies were carried out at the VNIIGRZh Institute using modern techniques for RNA isolation and real-time reverse transcription polymerase chain reaction. Results and conclusions. Comparative analysis of the expression of the LCORL gene in the liver tissues, depending on the breed, revealed that the highest level of expression was recorded in chickens of the Italian partridge breed (306.35±104.03), chickens of the Pushkin breed had the closest expression level to the level of expression of the Italian partridge breed (245 .92±46). The expression level of the LCORL gene in the dwarf Chinese silk breed (50 weeks) was (73.54±25.9). Comparison of the levels of expression of the nucleotide sequence of the LCORL gene depending on the genotype of the bird showed that the highest level of expression in the liver tissues was found in chickens with the AA genotype of the Italian partridge breed (445.07±166.26), the AG genotype had an expression level (165.3 ± 83.3), the CC genotype was absent in the above breed. In chickens of the Pushkinskaya breed, the AA genotype was absent, and only one chicken had the CC genotype. Heterozygotes for the rs15619223 substitution had a higher expression level (269.02±51.93) than the SS homozygous (153.5) of the Pushkin breed. The dwarf breed lacked the Chinese silk CC genotype. The AA genotype in dwarf Chinese silk chickens also had an increased expression level (97.8±40.6) compared to the AG genotype (49.3±33.8). Experimental data from studies on the analysis of LCORL gene expression in contrast breeds of chickens can serve as an additional assessment of the genetics of different breeds of chickens to increase poultry weight gain in the poultry industry

Текст научной работы на тему «АНАЛИЗ УРОВНЯ ЭКСПРЕССИИ ГЕНА LCORL В ПЕЧЕНИ У КОНТРАСТНЫХ ПОРОД КУР»

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

DOI: 10.32786/2071-9485-2023-01-42 ANALYSIS OF LCORL GENE EXPRESSION IN LIVER IN CONTRAST CHICKEN BREEDS

O. Yu. Barkova

Russian Research Institute of Farm Animal Genetics and Breeding — Branch of the L.K. Ernst Federal Science Center for Animal Husbandry (RRIFAGB) St. Petersburg - Pushkin, Russia

Received 30.08.2022 Submitted 09.03.2023

The studies were carried out with the financial support of the program of the state task of the Russian Federation No. 0445-2021-0010. It was using the Central Collective Use Center "Genetic Collection of Rare and Endangered Breeds of Chickens" on the basis of the VNIIGRZh Institute.

Summary

The article presents the results of transcriptional activity study in chickens liver tissues of contrast breeds. A comparative analysis of the expression level was carried out depending on the breed and genotype of the birds. These studies can be used for additional assessment of chicken productivity in poultry farming.

Abstract

Introduction. The study of genes responsible for the formation of muscle mass is one of the most important tasks in genomic selection. One such gene is the LCORL gene, which encodes a core-pressor-like ligand-dependent nuclear receptor that affects growth and body size in many animal species. In previous years, it was revealed that the highest indicator in egg weight belongs to carriers of the AA genotype for the mononucleotide substitution (rs15619223, A>C) of the LCORL gene (p<0.01). Chickens with the AA genotype were superior to animals with the CC and AC genotypes in terms of live weight (p<0.01) An object. The object of the study was RNA samples from the liver tissue of 18 Pushkin chickens 50 weeks old (n=6), Italian 50 weeks old (n=6), Chinese silk 50 weeks old (n=6) chickens kept under the same conditions in the Genetic Collection rare and endangered breeds of chickens" on the basis of the institute VNIIGRZH. Target. Check the transcriptional activity of the LCORL gene in chicken liver tissues. To assess the relationship of transcriptional activity with breed variability and genotype in contrast breeds of chickens. Materials and methods. The studies were carried out at the VNIIGRZh Institute using modern techniques for RNA isolation and real-time reverse transcription polymerase chain reaction. Results and conclusions. Comparative analysis of the expression of the LCORL gene in the liver tissues, depending on the breed, revealed that the highest level of expression was recorded in chickens of the Italian partridge breed (306.35±104.03), chickens of the Pushkin breed had the closest expression level to the level of expression of the Italian partridge breed (245 .92±46). The expression level of the LCORL gene in the dwarf Chinese silk breed (50 weeks) was (73.54±25.9). Comparison of the levels of expression of the nucleotide sequence of the LCORL gene depending on the genotype of the bird showed that the highest level of expression in the liver tissues was found in chickens with the AA genotype of the Italian partridge breed (445.07±166.26), the AG genotype had an expression level (165.3 ± 83.3), the CC genotype was absent in the above breed. In chickens of the Pushkinskaya breed, the AA genotype was absent, and only one chicken had the CC genotype. Heterozygotes for the rs15619223 substitution had a higher expression level (269.02±51.93) than the SS homozygous (153.5) of the Pushkin breed. The dwarf breed lacked the Chinese silk CC genotype. The AA genotype in dwarf Chinese silk chickens also had an increased expression level (97.8±40.6) compared to the AG genotype (49.3±33.8). Experimental data from studies on the analysis of LCORL gene expression in contrast breeds of chickens can serve as an additional assessment of the genetics of different breeds of chickens to increase poultry weight gain in the poultry industry

Key words: SNP, gene expression, LCORL (mRNA-ligand-dependent corepressor type nuclear receptor), chicken, productivity.

***** ИЗВЕСТИЯ *****

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: № 1 2023

НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Citation. Barkova O. Yu. Analysis of LCORL gene expression in liver in contrast chicken breeds. Proc. of the Lower Volga Agro-University Comp. 2023. 1(69). 383-390 (in Russian). DOI: 10.32786/2071-9485-2023-01-42.

Author's contribution. Authors of this research paper have directly participated in the planning, execution, or analysis of this study. The author of this paper have read and approved the final version submitted.

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

УДК 636.52:575.174.015.3

АНАЛИЗ УРОВНЯ ЭКСПРЕССИИ ГЕНА LCORL В ПЕЧЕНИ У КОНТРАСТНЫХ ПОРОД КУР

О. Ю. Баркова, кандидат биологических наук

Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных - филиал Федерального научного центра животноводства -ВИЖ им. академика Л. К. Эрнста (ВНИИГРЖ), С. -Петербург - Пушкин

Дата поступления в редакцию 30.08.2022 Дата принятия к печати 09.03.2023

Исследования проведены при финансовой поддержке программы государственного задания Российской Федерации № 0445-2021-0010, c использованием ЦКП "Генетическая коллекция редких и исчезающих пород кур" на базе института ВНИИГРЖ.

Актуальность. Изучение генов, ответственных за формирование мышечной массы, является важнейшей из задач в геномной селекции. Одним из таких генов является ген LCORL, кодирующий корепрессор-подобный лиганд-зависимый ядерный рецептор, оказывающий влияние на рост и размер тела у многих видов животных. В предшествующие годы выявлено, что наивысший показатель по массе яйца принадлежит носителям генотипа АА по мононуклео-тидной замене (rs15619223, А>С) гена LCORL (р<0,01). Курицы с генотипом АА превосходили животных с генотипами СС и АС по живой массе (р<0,01)0бъект. Объектом исследования являлись образцы РНК из ткани печени 18 кур породы пушкинская - возраст 50 недель (n=6), итальянская - возраст 50 недель (n=6), китайская шелковая - возраст 50 недель (n=6), содержащихся в одинаковых условиях в ЦКП «Генетическая коллекция редких и исчезающих пород кур» на базе института ВНИИГРЖ. Цель. Проверить транскрипционную активность гена LCORL в тканях печени кур. Оценить связь транскрипционной активности с породной изменчивостью и генотипом у контрастных пород кур. Материалы и методы. Исследования проводились в институте ВНИИГРЖ с использованием современной методики по выделению РНК и проведению полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией в реальном времени. Результаты и выводы. Сравнительный анализ экспрессии гена LCORL в тканях печени в зависимости от породной принадлежности выявил, что самый высокий уровень экспрессии зафиксирован у кур породы итальянская куропатчатая (306,35±104,03), наиболее близкий к уровню экспрессии породы итальянская куропатчатая имели куры породы пушкинская (245,92±46). Уровень экспрессии гена LCORL у карликовой породы китайская шелковая (50 недель) составил (73,54±25,9). Сравнение уровней экспрессии нуклеотидной последовательности гена LCORL в зависимости от генотипа птицы показало, что самый высокий уровень экспрессии в тканях печени выявлен у кур с генотипом АА породы итальянская куропатчатая (445,07±166,26), AG генотип имел уровень экспрессии(165,3± 83,3), генотип CC отсутствовал у вышеуказанной породы. У кур породы пушкинская генотип АА отсутствовал, генотип СС имела только одна курица. Гетерозиготы по замене rs15619223 имели более высокий уровень экспрессии (269,02±51,93), чем гомозигота СС (153,5) породы пушкинской. У карликовой породы китайская шелковая генотип CC отсутствовал. Генотип АА у кур карликовой породы китайская шелковая также имел повышенный уровень экспрессии (97,8±40,6) по сравнению с генотипом AG (49,3±33,8). Экспериментальные данные исследований по анализу экспрессии гена LCORL у контрастных пород кур могут служить для добавочной оценки генетики разных пород кур для повышения привесов птицы в отрасли птицеводства.

***** ИЗВЕСТИЯ *****

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: № 1 2023

НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Ключевые слова: SNP, экспрессия генов, LCORL (мРНК-лиганд-зависимый ядерный рецептор типа корепрессора), продуктивность кур.

Цитирование. Баркова О. Ю. Анализ уровня экспрессии гена LCORL в печени у контрастных пород кур. Известия НВ АУК. 2023. 1(69). 383-390. DOI: 10.32786/2071-9485-2023-01-42.

Авторский вклад. Автор настоящего исследования принимал непосредственно полное участие в планировании, выполнении или анализе данного исследования. Автор настоящей статьи ознакомился с представленным окончательным вариантом и одобрил его.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Введение. Геномная селекция и целенаправленная программа разведения кур считаются многообещающими инструментами генетического улучшения этого ценного вида как важного продуцента мяса и яйца. Размер тела птицы является важной характеристикой, которую необходимо исследовать для улучшения показателей мясной продуктивности. Рост взрослого человека и размер скелета контролируются более чем 700 генами [7]. Ген LCORL, кодирующий корепрессор-подобный лиганд-зависимый ядерный рецептор, неоднократно был ассоциирован с ростом человека [7, 11]. LCORL (ранее также называемый MLR1) является предполагаемым фактором транскрипции, который использует консервативный мотив спираль-поворот-спираль для связывания ДНК [8]. Существует несколько экспериментально подтвержденных изоформ транскриптов LCORL человека, которые кодируют совершенно разные белки. Не все эти белки имеют общий ДНК-связывающий домен, и они также различаются по другим белковым доменам [9]. Также было обнаружено, что локус LCORL связан с ростом и размером тела у многих видов домашних животных, включая собак [3], лошадей [14], свиней [6], овец [5] и кур [15]. У крупного рогатого скота геномный локус также тесно связан с ростом и другими признаками, связанными с ростом. Однако заявлено, что функциональный эффект у крупного рогатого скота опосредуется геном NCAPG, который соседствует с геном LCORL [12]. Определить, какой из этих двух генов отвечает за вариабельность роста, не представляется возможным из-за близкого расположения этих генов и высокого уровня неравновесия по сцеплению между маркерами в этой области генома. Идентификация миссенс-варианта LCOR крупного рогатого скота — гена с очень высокой гомологией и потенциально сходной функцией с LCORL, — связанного с ростом, дает некоторые подтверждающие доказательства того, что LCORL является казуальным геном [12]. Результаты RT-PCR показали высокий уровень экспрессии гена LCORL в мышечной и жировой тканях, а также во многих органах, таких как сердце, печень, селезенка, легкое, почка, рубец, двенадцатиперстная кишка, мозг (гипоталамус, гипофиз) [1, 13].

В предшествующие годы сотрудниками института ВНИИГРЖ проведено геноти-пирование с использованием аллелеспецифических праймеров 141 образца по выявленному SNP (rs15619223, А>С) гена LCORL путем секвенирования его последовательности. Рассчитаны показатели продуктивности кур русской белой породы разных генотипов. В результате исследований обнаружили достоверные различия по живой массе между носителями генотипов АА и СС (p < 0,01), АС и СС (p < 0,05). Курицы с генотипом АА превосходили животных с генотипами СС и АС по живой массе. Также выявлены достоверные различия по массе яйца между носителями генотипов АА и АС, АА и СС, АС и СС (р<0,01). Наивысший показатель по массе яйца также принадлежит носителям генотипа АА. Достоверные различия с вероятностью p <0,05 выявлены между особями с генотипами АА и АС по уровню яйценоскости. Исходя из табличных данных, авторы сделали вывод, что птицы с генотипом АА обладали более высоким показателем по живой массе, массе яйца и времени снесения первого яйца. Однако авторы предположили, что для промыш-

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

ленного производства более выгоден генотип АС по SNP (rs15619223, А>С), так как он сочетает в себе средние показатели при высокой яйценоскости и у него более высокий уровень изменчивости, что дает возможность для более тщательного отбора [2].

Целью данного исследования является проведение оценки транскрипционной активности гена LCORL в тканях печени кур в зависимости от генотипа и породной принадлежности.

Материалы и методы. Объектом исследования являлись образцы РНК из ткани печени 18 кур породы пушкинская - возраст 50 недель (n=6), итальянская - возраст 50 недель (n=6), китайская шелковая - возраст 50 недель (n=6), содержащихся в одинаковых условиях в ЦКП «Генетическая коллекция редких и исчезающих пород кур» на базе института ВНИИГРЖ.

Подбор праймеров для РТ-ПЦР в реальном времени проводился на основании информации литературных источников, с помощью баз данных (www.nlm.ncbi.nih.gov и www.ensembl.org) и программы PRIMER 3 (www-genome.wi.mit.edu). Проверку полученных последовательностей праймеров на специфичность и отсутствие возможной внутригеномной гомологии проводили при помощи пакета программ Ensemble (https://www.ensembl.org/index.html) и BLAST (www.ncbi.nlm.nih.gov) с варьирующими параметрами величины окна, допустимого процента идентичности пар оснований, фильтрации повторов.

Для анализа экспрессии и были сконструированы следующие праймеры в том числе и 8 референтных генов домашнего хозяйства:

1. LCORL

F: CGTGGCAACTGGAGATCACT R: TTACTGAACACGGGCCTGAC

2. Beta actin

F: TTGGCGCTTGACTCAGGA TT R: CCCCCACATACTGGCACTTT

3. GAPDH

F:CTA TCTTCCAGGAGCGTGACC R: TTTCCCCACAGCCTTAGCAG

4. MPP1

F: GGCCAAGCACAGCTCAATTT R: AGAGCGTTCTTGATGTGGCT

5. TBP1

F: TAGCCCGA TGA TGCCGTA T R:GTTCCCTGTGTCGCTTGC

6. HMBS

F: GGC TGGGA GAA TCGCA TA GG R: TCCTGCAGGGCAGA TACCA T

7. ADA

F: TATCAACACCGA TGACCCCC R: GC TGGA C TGA GC TGCA TTGA

8. RPL52

F: CTTGACTTCTCTCTTGGGTTTCT R: AA TA TAACGCCTGA TGGGA TGG

9. MRPS272

F: CTCCTCAATGCGGTGACCT R: ATCACCTGCAAGGCTCTATTT

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Для генотипирования по замене rs15619223(A>C) гена LCORL были сконструированы праймеры:

LCORL аллелеспецифические праймеры

AA TACTTGGTAAGTGA TCTCA

AA TACTTGGTAAGTGA TCTCC

TGTTCTTACA TCCAAACTGCT

Ткани печени были отобраны сразу после убоя кур и помещены в фиксатор IntactRNA (евроген) для стабилизации РНК. Выделение матричной РНК проводили с помощью набора реактивов типа Aurum Total RNA Fatty and Fibrous Kit (o-Rad, США) в соответствии с рекомендациями производителя.

Синтез однонитевой кДНК проводили при помощи обратной транскриптазы Mint (евроген), тщательно следуя указаниям производителя. Полученную смесь с кДНК использовали для амплификации с использованием 5х реакционной смеси qPCRmix-HS SYBR(евроген), предназначенной для ПЦР в реальном времени с интеркалирующим красителем SYBR Green I в соответствии с рекомендациями производителя. Реакцию проводили при помощи амплификатора «CFX96 Touch» (Bio-Rad, США) в следующем режиме:

Амплификация кДНК и детекция сигнала (40 циклов): 95 °C - 5 мин. 95 °C - 15 сек. 59 °C - 15 сек.

72 °C - 20 сек. (этап сбора данных).

Для вычисления относительных количеств амплифицируемых последовательностей использован метод 2 (Livak K.J. др., 2001). Расчет производился автоматически прибором CFX96 Touch» (Bio-Rad, США). Статистическая обработка полученных результатов генотипирования и среднего уровня экспрессии по породам осуществлена при помощи t-критерия Стьюдента с использованием программы SigmaPlot версия 14.

Результаты и обсуждение. Впервые в России было проведено исследование транскрипционной активности гена LCORL в печени контрастных кур генофондного хозяйства ЦКП "Генетическая коллекция редких и исчезающих пород кур" на базе института ВНИИГРЖ и найдено подтверждение транскрипцинной активности на данного гена в зависимости от породной принадлежности и генотипа птицы.

Получены статистически высоко достоверные различия в экспрессии генов по методу 2- (Livak K.J. др., 2001) [10]. Что в большей мере обусловлено правильным подбором референтных генов домашнего хозяйства. По последним данным в экспериментах на измерение уровня экспрессии рекомендуется использовать не менее двух референтных генов, но отобранных из большого числа возможных и имеющих наиболее приближенную экспрессию с изучаемым геном [4, 16]. В качестве реферативных генов, непосредственно использованных в данной работе, из восьми генов домашнего хозяйства, были отобраны гены HMBS и ADA поскольку их экспрессия имела близкое значение к уровню экспрессии изучаемого гена LCORL.

Сравнительный анализ экспрессии гена LCORL в тканях печени в зависимости от породной принадлежности выявил, что самый высокий уровень экспрессии зафиксирован у кур породы итальянская куропатчатая (50 недель), наиболее близкий к уровню экспрессии породы итальянская куропатчатая имели куры породы пушкинская (50 недель), несмотря на более крупные размеры первой. Значительно меньше была зафиксирована экспрессия гена LCORL у карликовой породы китайская шелковая (50 недель) по отношению к двум вышеуказанным (таблица 1, рисунок 1).

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Таблица 1 - Расчет степени экспрессии гена LCORL в печени кур по методу сравнительной нормализации кур породы итальянская куропатчатая, китайская шелковая,

пушкинская и полученные генотипы

Table 1 - Calculation of the LCORL gene expression degree in the liver of chickens according to the method of comparative normalization of chickens of the Italian partridge, Chinese silk, _Pushkin and obtained genotypes

Порода ACt среднее AACt(ACt 2 - ACt 1) 2-AACt) RQ P генотип

Пушкинкая 9,79 0,00709 1,00000 АС

2,62 1,08767 153,47240 0,060110 СС

2,74 2,89807 408,92260 0,222475 АС

2,18 1,92538 221,72963 0,036316 АС

3,14 2,42030 278,72592 0,071139 АС

3,97 1,44787 166,73934 0,000769 АС

Среднее 4,07±1,6 1,63±0,4 245,92±46,3

Китайская шелковая 3,31 5,41317 115,46464 0,000149 АС

2,74 8,38581 178,87190 0,003780 АА

5,19 1,33054 28,38077 0,037236 АС

2,23 2,87071 61,23309 0,000204 АА

3,31 5,41317 4,06841 0,061554 АС

3,52 2,49833 53,29010 0,007673 АА

Среднее 3,38±0,4 4,31±1,05 73,54±25,9

Итальянская 2,86 5,18189 731,17301 0,070049 АА

3,80 3,18073 448,80583 0,227236 АА

4,95 1,10032 155,25706 0,094476 АА

4,00 2,50254 288,19701 0,082550 АС

3,62 1,74885 201,39992 0,243010 АС

2,74 8,38581 6,30257 0,101433 АС

Среднее 3,66±0,33 3,68±1,1 306,35±104,03

Рисунок 1 - Уровень относительной экспрессии в тканях печени в зависимости от породы кур Figure 1 - The level of relative expression in liver tissues depending on the breed of chickens

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА: НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Рисунок. 2 - Различие уровня экспрессии в зависимости от генотипа по SNP (rs15619223, А>С)

гена LCORL в тканях печени кур

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Figure 2 - Differences in expression level depending on the genotype for SNP (rs15619223, A>C)

of the LCORL gene in chicken liver tissues

Сравнение уровней экспрессии нуклеотидной последовательности гена LCORL в зависимости от генотипа птицы показало, что самый высокий уровень экспрессии в тканях печени выявлен у кур с генотипом АА (445,07±166,26) породы итальянская куропатчатая, AG генотип имел также относительно средний уровень экспрессии по сравнению с другими породами (165,3± 83,3), генотип CC отсутствовал у вышеуказанной породы.

У кур породы пушкинская генотип АА отсутствовал, генотип СС имела только одна курица. Гетерозиготы по замене rs15619223 имели более высокий уровень экспрессии (269,02±51,93), чем гомозигота СС (153,5).

У карликовой породы китайская шелковая генотип CC отсутствовал. Генотип АА также имел повышенный уровень экспрессии (97,8±40,6) по сравнению с генотипом AG (49,3±33,8) (таблица 1, рисунок 2).

Полученные данные подтверждают результаты предыдущих исследований [13], в которых наибольшую массу тела имели куры с генотипом АА, а наиболее благоприятными для мясной и яичной продуктивности считались куры с генотипом АА и АС по замене rs15619223, (А>С) гена LCORL.

Выводы. Сравнительный анализ экспрессии гена LCORL в тканях печени в зависимости от породной принадлежности выявил, что наименьшую экспрессию относительно других пород имела карликовая китайская шелковая, что согласуется с размером кур. Пушкинская и итальянская куропатчатая имели схожие уровни экспрессии, с небольшим преимуществом итальянской куропатчатой.

В результате проведенного эксперимента по изучению транскрипционной активности гена LCORL была выявлена связь уровней экспрессии данного гена с генотипами мононуклеотидной замены rs15619223, (А>С). Наибольший уровень экспрессии наблюдался у кур с генотипом АА, обладающих более высокими показателями по признакам массы тела и яйценоскости, самыми многочисленными среди всех пород кур были гетерозиготы AG c средним уровнем экспрессии относительно других генотипов, самым редким был генотип СС.

В дальнейшей работе планируется оценка большего количества кур контрастных пород и разного возраста для подтверждения полученных данных с разными генотипами и уменьшения стандартной ошибки среднего. Экспериментальные данные исследо-

НИЖНЕВОЛЖСКОГО АГРОУНИВЕРСИТЕТСКОГО КОМПЛЕКСА НАУКА И ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

ваний по анализу экспрессии гена LCORL у контрастных пород кур могут служить для добавочной оценки генетики разных пород кур для повышения привесов птицы в отрасли птицеводства.

Библиографический список

1. Поиск полиморфных вариантов гена LCORL с помощью секвенирования по Сенгеру у пород кур различного направления продуктивности / Т. А. Ларкина, А. А. Крутикова, Г. К. Пегливанян, Н. В. Дементьева // Аграрный вестник Урала. 2020. Т. 9. С. 48-53.

2. Связь однонуклеотидного полиморфизма в гене LCORL с продуктивными признаками кур / Н. В. Дементьева, Т. А. Ларкина, О. В. Митрофанова, Е. С. Федорова, Т. Э. Позднякова // Птицеводство. 2019. Т. 05. С. 14-17.

3. A genome-wide association study indicates LCORL/NCAPG as a candidate locus for withers height in German Warmblood horses / J. Tetens, P. Widmann, C. Kühn, G. Thaller // Anim. Genet. 2013. V. 44. P. 467-471.

4. Accurate normalization of real-time quantitative RT-PCR data by geometric averaging of multiple internal control genes / J. Vandesompele [et al.] // Genome Biol. 2002. V. 18. P. 3-7.

5. Genome-wide Association Scan for QTL and Their Positional Candidate Genes Associated With Internal Organ Traits in Chickens / G. Moreira [et al.] // BMC Genomics. 2019. Vol. 20. No 1. P. 669.

6. Genomic selection signatures in sheep from the Western Pyrenees / O. Ruiz-Larranaga, J. Langa, F. Rendo [et al.] // Genet. Sel. Evol. 2018. V. 50. P. 9.

7. Hundreds of variants clustered in genomic loci and biological pathways affect human height / A. H. Lango [et al.] // Nature. 2010. V. 467. P. 832-838.

8. Identification and characterization of Mlr1,2: Two mouse homologues of Mblk-1, a transcription factor from the honeybee brain / T. Kunieda, J. M. Park, H. Takeuchi, T. Kubo // FEBS Lett. 2003. V. 535. P. 61-65.

9. Identification of genomic regions associated with phenotypic variation between dog breed susing selection mapping / A. Vaysse, A. Ratnakumar, T. Derrien [et al.] // PLoS Genet. 2011. V. 7. P. e1002316.

10. Livak K. J., Schmittgen T. D. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2-AACT method // Methods. 2001. V. 25. P. 402-408.

11. Meta-analysis of genome-wide association studies for height and body mass index in ~700000 individuals of European ancestry / L. Yengo, J. Sidorenko, K. E. Kemper [et al.] // Hum. Mol. Genet. 2018. V. 27. P. 3641-3649.

12. Meta-analysis of genome-wide association studies for cattle stature identifies common genes that regulate body size in mammals / A. C. Bouwman [et al.] // Nat. Genet. 2018. V. 50. P. 362-367.

13. Purfield D., Evans R., Berry D. Reaffirmation of Known Major Genes and the Identification of Novel Candidate Genes Associated With Carcass-Related Metrics Based on Whole Genome Sequence Within a Large Multi-Breed Cattle Population // BMC Genomics. 2019. Vol. 20. No 1. P. 720.

14. Strong signatures of selection in the domestic pig genome / C. J. Rubin [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2012. V. 109. P. 19529-19536.

15. Takasuga A. PLAG1 and NCAPG-LCORL in livestock // Anim. Sci. J. 2016. V. 87. P. 159-167.

16. Validation of endogenous reference genes for qRT-PCR analysis of human visceral adipose samples.BMC / R. Mehta, A. Birerdinc, N. Hossain, A. Afendy // Mol Biol. 2010. V. 11. P. 39.

Информация об авторах Баркова Ольга Юрьевна, старший научный сотрудник лаборатории молекулярной генетики Всероссийского научно-исследовательского института генетики и разведения сельскохозяйственных животных - филиал Федерального научного центра животноводства - ВИЖ им. академика Л.К. Эрнста (ВНИИГРЖ) 196601, г. Санкт-Петербург, г. Пушкин, Московское шоссе, д. 55 а, кандидат биологических наук, тел. 89646116482, e-mail: [email protected]

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.