Научная статья на тему 'МИКРОСАТЕЛЛИТНЫЕ МАРКЕРЫ В ИССЛЕДОВАНИИ ПОЛИМОРФИЗМА ДИКОГО КАБАНА (SUS SCROFA) И СВИНЬИ ДОМАШНЕЙ (SUS SCROFA DOMESTICUS), ОБИТАЮЩИХ НА ТЕРРИТОРИИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ'

МИКРОСАТЕЛЛИТНЫЕ МАРКЕРЫ В ИССЛЕДОВАНИИ ПОЛИМОРФИЗМА ДИКОГО КАБАНА (SUS SCROFA) И СВИНЬИ ДОМАШНЕЙ (SUS SCROFA DOMESTICUS), ОБИТАЮЩИХ НА ТЕРРИТОРИИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
31
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПОЛИМОРФИЗМ / МИКРОСАТЕЛЛИТЫ / ДИКИЙ КАБАН / СВИНЬЯ ДОМАШНЯЯ / ИДЕНТИФИКАЦИЯ / POLYMORPHISM / MICROSATELLITES / WILD BOAR / DOMESTIC PIG / IDENTIFICATION

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Рябцева А.О., Цыбовский И.С., Котова С.А.

В судебно-экспертной идентификации объектов животного происхождения важнейшее значение имеют методы молекулярной биологии, из которых наиболее распространенными являются анализ микросателлитных локусов (STR) и митохондриальной ДНК. Генотипирование образцов и последующая статистическая оценка результатов предоставляет следственным органам высоко доказательную информацию, для чего необходимы справочные базы частот встречаемости исследуемых ДНК-маркеров. С целью подбора панели информативных маркеров для ДНК-идентификации биологических образцов вида кабан (Sus scrofa), обитающего на территории Республики Беларусь, проведено исследование 26 видоспецифичных STR-маркеров. На основе полученных данных о генетическом полиморфизме диких (n=719) и домашних (n=304) представителей вида произведен отбор 16 STR-локусов, которые позволяют установить происхождение животного от конкретной особи.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Рябцева А.О., Цыбовский И.С., Котова С.А.

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

MICROSATELLITE MARKERS IN THE STUDY OF POLYMORPHISM OF THE WILD BOAR (SUS SCROFA) AND DOMESTIC PIG (SUS SCROFA DOMESTICUS), INHABITING THE TERRITORY OF THE REPABLIC OF BELARUS

Molecular biology methods have a high value in the forensic examination of animal origin objects. Analysis of STR loci and of mitochondrial DNA are the most common methods. Genotyping of samples and subsequent statistical evaluation of results provide investigative authorities with highly evidentiary information. This requires reference databases of the studied DNA marker frequencies. Analysis of 26 species-specific microsatellite markers was carried out to establish the most informative markers for the DNA identification of biological samples of the European wild boar (Sus scrofa), inhabiting the territory of the Republic of Belarus. Using the obtained data on the genetic polymorphism of wild (n=719) and domestic (n=304) species representatives, the selection of 16 STR loci was performed. The selected loci allow to verify the animal origin from a concrete individual.

Текст научной работы на тему «МИКРОСАТЕЛЛИТНЫЕ МАРКЕРЫ В ИССЛЕДОВАНИИ ПОЛИМОРФИЗМА ДИКОГО КАБАНА (SUS SCROFA) И СВИНЬИ ДОМАШНЕЙ (SUS SCROFA DOMESTICUS), ОБИТАЮЩИХ НА ТЕРРИТОРИИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ»

УДК 575.174.015.3

А.О. Рябцева1, И.С. Цыбовский2, С.А. Котова2

МИКРОСАТЕЛЛИТНЫЕ МАРКЕРЫ В ИССЛЕДОВАНИИ ПОЛИМОРФИЗМА ДИКОГО КАБАНА (SUS SCROFA) И СВИНЬИ ДОМАШНЕЙ (SUS SCROFA DOMESTICUS), ОБИТАЮЩИХ НА ТЕРРИТОРИИ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Тосударственный комитет судебных экспертиз Республики Беларусь Республика Беларусь, 220073, г. Минск, ул. Кальварийская, 43; e-mail: alunchik_90@mail.ru 2Государтсвенное учреждение «Научно-практический центр Государственного комитета судебных экспертиз Республики Беларусь» Республика Беларусь, 220114, г. Минск, ул. Филимонова, 25

В судебно-экспертной идентификации объектов животного происхождения важнейшее значение имеют методы молекулярной биологии, из которых наиболее распространенными являются анализ микросателлитных локусов (STR) и митохондриальной ДНК. Генотипирование образцов и последующая статистическая оценка результатов предоставляет следственным органам высоко доказательную информацию, для чего необходимы справочные базы частот встречаемости исследуемых ДНК-маркеров. С целью подбора панели информативных маркеров для ДНК-идентификации биологических образцов вида кабан (Sus scrofa), обитающего на территории Республики Беларусь, проведено исследование 26 видоспецифичных STR-маркеров. На основе полученных данных о генетическом полиморфизме диких (n=719) и домашних (n=304) представителей вида произведен отбор 16 STR-локусов, которые позволяют установить происхождение животного от конкретной особи.

Ключевые слова: полиморфизм, микросателлиты, дикий кабан, свинья домашняя, идентификация.

Введение

На сегодняшний день широкий спектр преступлений связан с объектами животного происхождения (незаконная охота, торговля находящимися под угрозой исчезновения видами, трансграничное перемещение трофеев и изделий (дериватов) животного происхождения, мошенничество с составом и истинным происхождением мяса и полуфабрикатов, кражи и жестокое обращение с животными и др.). Одним из наиболее распространенных объектов, в отношении, которого фиксируются факты незаконной охоты на территории Республики Беларусь, является кабан (Sus scrofa) [1]. В то же время в стране активно ведется разведение высококачественных пород свиньи домашней, в отношении которых совершаются преступления имущественного характера, связанные с кражами животных или мясопродуктов.

Для получения доказательной информации при расследовании данных преступлений широко применяются молекулярные методы

исследований. В судебных лабораториях по всему миру проводится молекулярно-гене-тическая идентификация видов, основанная на анализе митохондриальной или ядерной ДНК, полученной из тканей животных (костей, чешуй и других биологических объектов с мест преступлений). Кроме того, генетические маркеры используются для определения пола, оценки биологического происхождения (родства), установления принадлежности особи к конкретной популяции, распознавания гибридов.

Современные тенденции в подборе генетических маркеров направлены на повышение разрешающей способности, специфичности, эффективности, доступности и технологичности анализа. Согласно основным требованиям, ДНК маркер должен отвечать комплексу характеристик: быть высоко полиморфным для выявления генетического разнообразия; иметь кодоминантный тип наследования для возможности дифференциации гетерозиготных орга-

низмов. Микросателлиты (STR, от англ. Short Tandem Repeats) имеют ряд преимуществ перед другими маркирующими системами: они множественны, высокополиморфны, широко представлены по всему геному, легко выявляются и идентифицируются, в связи с чем, стали наиболее надежным и эффективным методом анализа индивидуальных особенностей организмов. Кроме того, относительно высокие темпы мутирования этих локусов приводят к накоплению популяционно-специфических мутаций, что позволяет проводить детальный анализ популяционной структуры. В судебной экспертизе ДНК-анализ на основе STR-маркеров имеет особое значение, поскольку позволяет получить информацию доказательного уровня при исследовании биологических следов, которые не идентифицируются морфологически: следы крови, фрагменты внутренних органов, видоизмененные со временем останки и т. п.

Цель данной работы — подбор ДНК-маркеров для решения комплекса экспертных задач, возникающих в процессе расследования уголовных и административных преступлений, объектами которых становились дикий кабан/ свинья домашняя или продукты их технологической переработки.

Материалы и методы

Полиморфизм микросателлитных маркеров кабана (Sus scrofa) был исследован в массиве из 719 образцов дикого кабана из различных районов Республики Беларусь и массиве из 304 образцов 6 пород свиньи домашней. В массиве образцов свиньи домашней представлены следующие породы: белорусская мясная (n=53), белорусская крупная белая (n=50), белорусская черная пестрая (n=20), йоркширская (n=55), ландрас (n=54) и дюрок (n=72). Биологические образцы представляли собой мышечную и хрящевую ткань.

Для экстракции ДНК образцы инкубировали при постоянном встряхивании и температуре 56 °C в 10 мМ Трис-HCl буфере pH 7.5, содержащем 2% додецилсульфата натрия (SDS), 100 мМ NaCl, 20 мМ EDTA с добавлением 5 мкл протеиназы K (20 мг/мл) в течение 24 часов. Лизат биологических образцов далее подвергали процедуре очистки на силикагеле [2].

Амплификацию образцов проводили при следующих условиях: 0,2 мМ dNTP, 10 мМ трис-HCl буфер pH 8.6; 50 мМ KCl; 1,5 мМ MgCl2 и 0,75 U Taq-полимеразы. Концентрации праймеров варьировали в диапазоне 0,032-0,052 цМ.

Анализ нуклеотидной последовательности проводили с использованием набора BigDye Terminator v3.1 Cycle Sequencing Kit (Applied Biosystems, США) с последующей очисткой продуктов секвенирования на колонках NucleoSEQ (Macherey-Nagel, Германия). Анализ нуклеотидной последовательности исследуемых микросателлитных локусов проводили при помощи программных пакетов: «SeqScape Software 3» и «Sequencing Analysis Software 6».

Синтез праймеров для генотипирования и секвенирования произведен ОДО «Синтол», Россия.

Характерное для каждого из образцов сочетание аллелей выявляли путем электрофоре-тического разделения продуктов ПЦР в генетическом анализаторе «3500 Genetic Analyzer» (Applied Biosystems, США). Определение размеров выявленных аллелей (в п. н.) и соответствующих генотипов ДНК в исследуемых локусах проводили с использованием внутреннего стандарта размера «GeneScan-600 LIZ Size Standard v.2.0» (Applied Biosystems, США) на основе специализированной программы «GeneMapper ID-X» (Applied Biosystems, США) и электрофореграмм продуктов ПЦР образцов контрольной ДНК. Контрольная ДНК была представлена образами из популяций дикого кабана и свиньи домашней с известными генотипами.

Статистическую обработку результатов ге-нотипирования проводили с использованием программного пакета «Arlequin v.3.5.1.3» (Population Genetics CMPG Lab, Швейцария) и программного средства «PowerStatsV12 v.2» (Promega, США).

Результаты и обсуждение

В работе были использованы 26 STR-маркеров. Подбор STR-локусов проводили с учетом рекомендаций FAO (от англ. Food and Agriculture Organization), представленных в библиотеке DAD-IS[3] (от англ. Domestic Animal Diversity Information System) и панели ISAG (от англ. International Society for Animals Genetics) [4, 5].

В судебно-экспертном ДНК-анализе подбор локусов имеет особое значение, поскольку достоверность полученных экспертом результатов может быть проверена назначением повторного исследования образцов в другой лаборатории с оценкой воспроизводимости результатов. Генотипирование многих дину-клеотидных STR-маркеров характеризуется высоким уровнем статтер-пиков и нередко выраженным аденилированием (+/- А-пики), которые могут приводить к несопоставимости результатов, полученных при проведении первичных и повторных экспертиз, особенно при исчислении аллелей локуса по молекулярному размеру фрагмента (пары нуклеотидов).

Поэтому основу идентификационной панели составили локусы с тетрануклеотидной структурой тандема: FH2148, FH1727, БН1701, FH2709, FH2478, FH1733, FH3637, FH1900, FH1696, FH1589, FH4219, NLRIP0001, S0766, Б0768, S0719, FH3558, S0663. В то же время, локусы с динуклеотидной структурой тандема, специфичные для свиньи домашней, изучены в мировой научной литературе значительно подробнее, что позволяет оценить их возможности также и в дифференциации биологических образцов генетически близкородственного происхождения (дикого кабана и свинья домашней). В настоящей работе задействованы следующие локусы с динуклеотидным повтором тандема: SW240, SW857, S0101, S0005, S0355, S0710, SW951, S0227, SW403 [6-11].

Оценка пригодности панели локусов для криминалистической идентификации проводилась на основе скрининга образцов, анализа генетических и криминалистических параметров массивов генотипов, результатов исследования первичной структуры аллелей на предмет выявления природы полиморфизма, наличия инсерций/ делеций и т. п.

Отдельным и немаловажным фактором является дальнейшая необходимость мультиплексирования локусов для создания наборов, технологичных в работе. Объединение праймеров различных локусов в один набор, во-первых, усредняет условия ПЦР для всех локусов, и, во-вторых, создает дополнительные требования, такие как недопустимость перекрывания аллельных диапазонов различных локусов, отсутствие взаимного влияния праймеров друг на друга в ходе ПЦР и др.

В ходе исследований при высоком уровне полиморфизма, установленном в предварительных экспериментах (рис. 1), в дальнейшем не использовались в мультиплексах локусы FH1657, FH3558, S0719, S0663. Так, для локусов FH1657 и FH3558 показан широкий диапазон молекулярных размеров аллелей, что создает риск перекрывания аллелей с соседними локусами — в дальнейшем мультиплексировании использовался 1 локус (РН3637) с широким диапазоном аллелей. Аллели локуса S0719 не оптимальны по размеру (460-520 п. н.), поскольку увеличивается время электрофоре-тического разделения продуктов ПЦР. При ге-нотипировании образцов в мультиплексе для локуса S0663 установлен значительный дисбаланс интенсивности наработки «коротких» и «длинных» аллелей, который может приводить к «ложной» гомозиготности.

В локусах S0355, S0710, SW951, SW403 и FH4219 доминирующие аллели встречаются с частотой 0,865-0,997 в группе диких, а у домашних животных доминирующий аллель локуса S0227 встречается с частотой 0,816. Такой характер распределения аллелей делает эти локусы малоинформативными при ДНК-идентификации образцов. Однако, ввиду установленных различий в распределении частот аллелей у диких и домашних животных, эти локусы вносят существенный вклад при дифференциации неизвестного образца по типу «дикий»/«домашний» (на примере локуса FH4219 — рис. 2).

Таким образом, в дальнейшем подробно изучался полиморфизм локусов FH2148, FH1727, FH1701, FH2709, FH2478, FH1733, FH3637, FH1900, FH1696, FH1589, КЬ-RIP0001, S0766, SW240, SW857, S0101, S0005. Для локусов с тетрануклеотидными повторами также было проведено изучение первичных последовательностей выявленных аллелей. В общей сложности была установлена нуклеотидная структура 71 аллеля из 255, суммарно выявленных в ходе генотипирова-ния выборок диких и домашних животных. В результате анализа первичной структуры аллелей подтверждено, что аллели локусов FH1589, FH1733, FH1727, FH2478, FH1696, FH1701, FH1900, FH2709, FH2148, FH3637, КЬЫР0001 имеют тетрануклеотидную структуру тандемной области, что при выявленном

S071S

-1 .-

1 1 п ГИ 1 п п . ■ 1 .

IS? ¡^ V'"' & ^

FH1657

I

::

Ж

{

4=

^ ^ # ^ ^ ч»> $ 4> $ $ Аллель п.н-

FH355S

U: frrr IL. . п. . . .

4 £ 4' 4- .,■#> ^

cwb ■ Ds

S0663

тт 1 Я ■ ■ 1 -ггН^

5 5 £ 5 S 5 J J I

□Wb

■ Di

Рис. 1. Диаграмма распределения частот встречаемости аллелей локусов FH1657, FH3558, S0719, S0663 у дикого кабана (Wb, Sus scrofa) и свиньи домашней (Ds, Sus scrofa domesticus)

Рис. 2. Диаграмма распределения частот встречаемости аллелей локуса FH4219 у дикого кабана (Wb, Sus

scrofa) и свиньи домашней (Ds, Sus scrofa domesticus)

уровне полиморфизма позволяет использовать данные локусы для решения идентификационных задач.

По данным секвенирования 16 аллелей локуса D0768 установлено, что наряду с повторяющимся тандемным мотивом -^ААА)п- существует участок, содержащий динуклеотидные

повторы -(GA)5-CA-(GA)n-, где для n экспериментально установлены значения 11-14, 16 и 22. Наличие двух повторяющихся тандемов дает различную структуру первичных последовательностей для двух пар изоаллелей (в 288 п. н. и 309 п. н.), т. е. аллелей, совпадающих по молекулярным размерам, но различных по

первичной структуре. По причине наличия изо-аллельных вариантов данный локус в дальнейшей работе не использовался.

Локус S0766 также содержит два варьирующих тандемных мотива, тетрануклеотидный ^ААА) и динуклеотидный (СА), что потенциально определяет возможность существования изоаллелей. Поскольку экспериментально установлено, что локус S0766 вносит существенный вклад при молекулярно-гене-тической дифференциации образцов дикого и домашнего происхождения, локус включен в разработанную панель, однако генотипы ло-куса S0766 не рекомендуется использовать при идентификации образцов.

В выборках дикого кабана и свиньи домашней суммарно выявлено 255 аллельных вариантов (212 в группе диких и 201 в группе домашних животных). Наиболее полиморфными в обеих группах животных оказались локус S0005 с суммарным количеством аллельных вариантов 32, локус FH2148 с суммарным количеством аллельных вариантов 22, и локусы FH1589 и FH3637, имеющие по 21 варианту аллелей, а наименее полиморфными — локусы FH1900, FH2478 и FH1733 (по 10 аллельных вариантов).

Аллельное разнообразие в целом выше у диких кабанов.

Результаты исследования полиморфизма отобранных 16 локусов приведены в табл. 1.

Локус Аллельные диапазоны у дикого кабана, п. н. Аллельные диапазоны у свиньи домашней, п. н. Количество аллелей у дикого кабана Количество аллелей у свиньи домашней Общее количество аллей

ЕЫ1589 136-196 (аллели 9-24)* 136-204 16 19 21

ЕЫ1696 349-401 (аллели 10-23) 345-393 11 12 15

БН1701 175-231 (аллели 6-20) 175-231 12 15 15

РН1727 206-254 (аллели 16-28) 210-246 13 8 13

БН1733 282-314 (аллели 8-16) 274-310 9 9 10

ЕЫ1900 231-263 (аллели 3-11) 239-279 9 7 10

БН2148 232-340 (аллели 20-47) 244-376 17 18 22

БН2478 272-308 (аллели 5-14) 276-304 10 8 10

БН2709 114-182 (аллели 14-30.2) 114-186 18 13 19

БН3637 133-291 (аллели 2-41) 137-323 16 14 21

К1ЬШР0001 333-369 (аллели 10-19) 337-381 10 10 13

80005 193-267 203-269 27 26 32

80101 195-219 193-217 13 8 14

80766 432-468 434-464 9 9 11

Таблица 1

Аллельные диапазоны и количество выявленных аллелей в выборках дикого кабана

и свиньи домашней

Примечание. В скобках приведена нумерация аллелей соответственно числу повторяющегося тандема

Продолжение табл. 1

Локус Аллельные диапазоны у дикого кабана, п. н. Аллельные диапазоны у свиньи домашней, п. н. Количество аллелей у дикого кабана Количество аллелей у свиньи домашней Общее количество аллей

SW240 95-127 93-127 15 14 18

SW857 144-158 136-160 7 11 11

В расчете на 1 локус - - 13,3 12,7 15,9

Сравнительный анализ показал, что размерные диапазоны аллелей для обеих групп животных в целом совпадают, однако для всех исследуемых локусов показано наличие ал-лельных вариантов, характерных только для одной из групп животных.

Для локуса FH2709 установлено наличие 6 аллелей с неполными тандемными повторами — минорных аллелей, первичная структура 4 из них подтверждена секвенированием. Идентификация минорных аллелей может представлять определенные сложности. Локус

FH3637 имеет широкий размерный диапазон аллелей (190 п. н.) с нерегулярным распределением аллелей и одной распространенной доминантой как у диких, так у домашних животных — аллелем 19 (0,4).

В табл. 2 приведено частотное распределение аллелей тетрануклеотидных локусов в выборке дикого кабана. Нумерация аллелей соответствует числу тандемных повторов, жирным шрифтом выделены аллели, для которых секвенированием установлена первичная последовательность.

№ ЕШ589 ЕН1696 ЕИ1701 ЕН1727 ЕН1733 ЕН1900 ЕБ2148 ЕБ2478 ЕН2709 ЕН3637 NLRP 0001

2 0,066

3 0,005 0,078

4 0,002 0,013

5 0,028 0,002

6 0,001 0,051 0,001 0,002

7 0,110 0,308

8 0,035 0,003 0,154 0,139

9 0,001 0,072 0,072 0,412 0,051

10 0,004 0,013 0,175 0,159 0,228 0,040 0,033

11 0,097 0,135 0,337 0,010 0,110 0,033

13 0,043 0,027 0,261 0,141 0,161 0,001 0,276

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

14 0,026 0,169 0,188 0,043 0,001 0,024 0,006 0,305

15 0,146 0,267 0,090 0,028 0,164

16 0,092 0,220 0,001 0,004 0,003 0,014 0,005

Таблица 2

Частотное распределение аллелей в выборке дикого кабана

Продолжение табл. 2

№ FH1589 FH1696 Ш1701 FH1727 FH1733 FH1900 FH2148 FH2478 FH2709 FH3637 NLRP 0001

17 0,098 0,156 0,001 0,083 0,038 0,052 0,079

17.2 0,374

18 0,242 0,056 0,037 0,007 0,329 0,047

19 0,102 0,010 0,084 0,226 0,403 0,004

20 0,121 0,019 0,009 0,103 0,001 0,065 0,001

21 0,015 0,182 0,051 0,149

22 0,006 0,001 0,019 0,001

23 0,003 0,001 0,013 0,054 0,020 0,039

24 0,001 0,063 0,070 0,017

25 0,232 0,055 0,001

26 0,120 0,051 0,033

26.2 0,002

27 0,068 0,062 0,002

28 0,011 0,113

28.2 0,001

29 0,108

29.2 0,008

30 0,117

30.2 0,001

31 0,201

32 0,089

33 0,021 0,004

34 0,004

35 0,002 0,002

37 0,001

39 0,001

41 0,002

47 0,001

Сравнительный анализ частот встречаемости аллелей исследуемых локусов в анализируемых группах (дикого кабана и свиньи домашней) показал наличие статистически значимой генетической дифференциации между ними (^ = 0,07072; Р < 0,000001).

Анализ соответствия частот распределения аллелей в популяции закону Харди-Вайнберга

показал, что в суммарной выборке дикого кабана отклонение от равновесия Харди-Вайнберга было выявлено в 7 локусах, а в выборке домашних свиней не соответствовали равновесию 14 локусов. После применения поправки Во^ег-шш [12] количество локусов, не находящихся в равновесии, составило 3 и 11 для выборок диких кабанов и домашних свиней, соответственно.

Выборки диких кабанов и домашних свиней в целом показали высокие значения ожидаемой и наблюдаемой гетерозиготности (табл. 3) в исследованных локусах, за исключением локусов FH1900 и S0101 в группе домашних животных.

Криминалистическую применимость локусов для идентификационных целей оценивали по следующим критериям: вероятность исключения исследуемого образца по заданному генотипу (power of exclusion, PE); вероятность различения генотипов двух неродственных индивидуумов (power of discrimination, PD); информационное содержание полиморфизма (polymorphism information content, PIC). Значения PIC для исследованных локусов приведены в табл. 4. Критерий PIC выявляет дискриминационную способность маркера, зависит от числа известных аллелей и распределения их частот и эквивалентен генному разнообра-

зию. Чем выше данное значение, тем более информативным является исследуемый локус.

В результате показано, что параметры PIC различаются как между локусами, так и для одних и тех же локусов в различных выборках образцов.

В целом оценка генетико-популяционных параметров локусов подтверждает применимость исследованной панели локусов для решения идентификационных задач в судебном ДНК-анализе образцов животного происхождения.

Способность отобранных локусов идентифицировать исследуемые образцы (cumulative power of discrimination, CPD) [13] составляет 99,99999999999999% для популяции дикого кабана и 99,999999999999999% для свиньи домашней.

Возможность использования панели локу-сов для установления родства была доказана

Локус He для диких Ho для диких He для домашних Ho для домашних

FH1589 0,86467 0,86926 0,87196 0,80592

FH1696 0,81918 0,80389 0,86697 0,73684

FH1701 0,83249 0,80529 0,85613 0,71711

FH1727 0,86412 0,85953 0,73407 0,69408

FH1733 0,78742 0,78164 0,85635 0,78289

FH1900 0,73898 0,72184 0,55924 0,46711

FH2148 0,89299 0,84562 0,81103 0,71053

FH2478 0,80871 0,79277 0,76675 0,70066

FH2709 0,77786 0,77330 0,85505 0,81250

FH3637 0,71477 0,68567 0,72456 0,60526

NLRIP0001 0,79008 0,76356 0,71582 0,66118

S0005 0,87375 0,84006 0,92425 0,90132

S0101 0,79599 0,80250 0,65251 0,59539

S0766 0,78571 0,78720 0,78464 0,66776

SW240 0,81150 0,78581 0,81535 0,80592

SW857 0,66528 0,67177 0,84313 0,80592

Среднее 0,801469 0,786857 0,789863 0,7169

Таблица 3

Значения наблюдаемой и ожидаемой гетерозиготности в выборках дикого кабана

и свиньи домашней

Таблица 4

Значения генетико-популяционного параметра PIC для исследованных микросателлитных

локусов особей рода кабанов (Sus)

№ п/п Локус PIC для дикого кабана PIC для свиньи домашней

1 FH1589 0,85082 0,85920

2 FH1696 0,79531 0,85240

3 FH1701 0,81165 0,83985

4 FH1727 0,85010 0,69517

5 FH1733 0,75834 0,84089

6 FH1900 0,70316 0,46171

7 FH2148 0,88381 0,79829

8 FH2478 0,78353 0,72784

9 FH2709 0,75126 0,83973

10 FH3637 0,67147 0,68434

11 NLRIP0001 0,76129 0,68005

12 S0005 0,86305 0,91942

13 S0101 0,76920 0,61116

14 S0766 0,75213 0,75550

15 SW240 0,78799 0,79543

16 SW857 0,60301 0,82489

исследованием семейных групп свиньи домашней. Уровень различения потомков (сибсов) в первом поколении с помощью 16 STR-локусов исследовали в 6 семейных группах. Из них 2 группы включали обоих родителей и по 13 сибсов в каждом помете. Остальные семейные группы были неполными: группа № 1 — свиноматка и 9 сибсов одного помета; группа № 2 — свиноматка и 7 сибсов; группа № 4 — свиноматка и 11 сибсов; группа № 5 — свиноматка и 8 сибсов.

В результате исследований панель из 16 STR-локусов позволила индивидуализировать каждую особь в первом поколении во всех семейных группах.

Заключение

Для идентификации кабана (Sus scrofa) в литературе описано большое количество микросателлитных локусов, которые потенциально

могут быть эффективным инструментом для решения задач судебной экспертизы. При этом в судебно-экспертном приложении к БТЯ-маркерам помимо информативности, зависящей от степени их полиморфизма, предъявляются дополнительные требования, такие как способность к мультиплексированию, к полиморфизму нуклеотидной последовательности, устойчивости амплификации и др.

В результате экспериментального исследования 26 микросателлитных локусов было отобрано 16 видоспецифичных БТЯ-марке-ров, с использованием которых проведено скрининговое исследование 719 образцов дикого кабана из различных регионов Беларуси и 304 образцов 6 пород свиньи домашней, разводимой на территории Республики. Исследование первичной структуры аллелей с тетрануклеотидным тандемным повтором позволило вести общепринятое универсаль-

ное исчисление аллелей по числу тандемных повторов.

Получены приоритетные знания фундаментального уровня о генетическом полиморфизме микросателлитных локусов животных вида кабан (диких и домашних), обитающих на территории Республики Беларусь. Экспериментально доказано, что отобранные 16 STR-локусы пригодны для достоверной идентификации образцов дикого кабана и свиньи домашней, что существенно в формировании объективной доказательственной информации в судебно-следственном процессе при расследовании правонарушений в отношении животных данного вида. Полученные сведения о полиморфизме микросателлитных локусов рода кабанов могут использоваться в мониторинге развития диких популяций, охотоведении, в генетике животных, научных исследованиях и селекции в свиноводстве.

Авторы выражают благодарность Ган-дже А.И. и Журиной Н.В., сотрудникам РУП «Научно-практический центр НАН Беларуси по животноводству», за предоставление для исследования коллекционных образцов пород свиньи домашней.

Список использованных источников

1. Добыча (изъятие) основных видов охотничьих животных // Национальный статистический комитет Республики Беларусь [Электронный ресурс]. - 1998. - Режим доступа: http://belstat.gov.by/homep/ru/indica-tors/envir.php. - Дата доступа: 08.02.2011.

2. Boom, R. et al. Rapid and simple method for purification of nucleic acids / R. Boom [et al.] // Journal of Clinical Microbiology. - 1990. -Vol. 28, № 3. - P. 495-503.

3. Domestic Animal Diversity Information System [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.fao.org/dad-is/en/. - Дата доступа: 17.10.2017.

4. Laval, G. et al. Genetic diversity of eleven European pig breeds / G. Laval et al. // Genetics Selection Evolution. - 2000. - Vol. 32, № 2. - P. 187-203.

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

5. Fan, B. et al. Population genetic variability and origin of Auckland Island feral pigs / B. Fan et al. // Journal of the Royal Society of New Zealand. - 2005. - Vol. 35, № 3. - P. 279-285.

6. Cherel, P., Glnisson, J., Pires, J. Tetra-nucleotide microsatellites contribute to a highly discriminating parentage test panel in pig: Tetranucleotide microsatellites / P. Cherel, J. Glunisson, J. Pires // Animal Genetics. - 2011. -Vol. 42, № 6. - P. 659-661.

7. Rohrer, G.A. et al. A microsatellite linkage map of the porcine genome / G.A. Rohrer et al. // Genetics. - 1994. - Vol. 136, № 1. - P. 231-245.

8. Yaemmeeklin, W. et al. Efficacy of Microsatellite Markers in Parentage Control in Swine / W. Yaemmeeklin et al. // Thai J. Vet. Med. -2009. - Vol. 39, № 3. - P. 259-265.

9. Chen, K. et al. Targeted oligonucleotide-mediated microsatellite identification (TOMMI) from large-insert library clones / K. Chen et al. // BMC genetics. - 2005. - Vol. 6, - P. 54.

10. Robic, A. et.al. Isolation of 28 new porcine microsatellites revealing polymorphism/ A. Ro-bic et.al. // Mamm Genome. - 1994. - Vol. 5, - P. 580-583.

11. Alexander, LJ. et al. Physical assignments of 68 porcine cosmid and lambda clones containing polymorphic microsatellites / LJ. Alexander et al. // Mamm. Genome. - 1996. - Vol. 7, - P. 368-372.

12. Watsh B. Multiple Comparisons: Bonferro-ni Corrections and False Discovery Rates. Lecture Notes for EEB 581/ B. Walsh // - 2004. - 17 p.

13. Olowofeso, O. et.al. Estimation of the Cumulative Power of Discrimination in Haimen Chicken Populations with Ten Microsatellite Markers / O. Olowofeso1 et.al. // Animal Breeding and Genetics. - 2005. - Vol. 8, - P. 1066-1070.

A.A. Rabtsava1, I.S. Tsybovsky2, S.A. Kotova2

MICROSATELLITE MARKERS IN THE STUDY OF POLYMORPHISM OF THE WILD BOAR (SUS SCROFA) AND DOMESTIC PIG (SUS SCROFA DOMESTICUS), INHABITING THE TERRITORY OF THE

REPABLIC OF BELARUS

1State Forensic Examination Committee of the Republic of Belarus Minsk, 220073, the Republic of Belarus 2State Institution "Scientific and Practical Centre of the State Forensic Examination Committee of the Republic of Belarus" Minsk, 220114, the Republic of Belarus

Molecular biology methods have a high value in the forensic examination of animal origin objects. Analysis of STR loci and of mitochondrial DNA are the most common methods. Genotyping of samples and subsequent statistical evaluation of results provide investigative authorities with highly evidentiary information. This requires reference databases of the studied DNA marker frequencies. Analysis of 26 species-specific microsatellite markers was carried out to establish the most informative markers for the DNA identification of biological samples of the European wild boar (Sus scrofa), inhabiting the territory of the Republic of Belarus. Using the obtained data on the genetic polymorphism of wild (n=719) and domestic (n=304) species representatives, the selection of 16 STR loci was performed. The selected loci allow to verify the animal origin from a concrete individual.

Key words: polymorphism, microsatellites, wild boar, domestic pig, identification.

Дата поступления статьи: 28 марта 2018 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.