1. У каких животных ген bPit-1 ассоциируется с признаками мясной продуктивности?

2.1.3 Полиморфизм гена bPit-1

В настоящее время выявлено значительное количество точковых мутаций гена bPit-1 у представителей различных пород, как мясного, так и молочного направления. Три мутации - Pit1I3H (C- и D–аллели), Pit1I3N (M- и N–аллели) и Pit1I3NL (G- и H–аллели), локализованы в третьем интроне. Эти мутации выявляются с помощью рестриктаз HinfI, NciI и NlaIII, соответственно. Так же по одной мутации Pit1I4N (E- и F–аллели), Pit1I5 , Pit1E6H (О- и Р–аллели) были обнаружены в четвертом, пятом интронах и шестом экзоне гена bPit-1 . Нуклеотидные замены в четвертом интроне и шестом экзоне идентифицируются эндонуклеазами BstNI и HinfI, соответственно [134, 154].

Несколько новых мутаций гена bPit-1 были выявлены при исследовании американской популяции голштинского крупного рогатого скота. Так, были идентифицированы три молчащие трансверсии: G→A во втором экзоне, T→C, A→G, C→A в третьем экзоне .

Таблица 3 – Точковые мутации гена bPit-1

Для гена bPit-1 идентифицирован полиморфизм, распознаваемый рестриктазой HinfI. Молекулярной основой для данного полиморфизма является молчащая мутация (G→A), локализованная в шестом экзоне [155]. Несмотря на то, что данная мутация не приводит к аминокислотной замене белка и теоретически не должна влиять на его физиологические свойства, рядом авторов выявлены различные виды ассоциации этого полиморфизма, как с признаками мясной, так и молочной продуктивности у представителей разных пород. Высокая частота аллеля bPit1- HinfI^A (0.26, 0.757, 0.296, 0,35) была выявлена в исследованиях Moody D.E. et al. (1995), Klauzinska et al. (2001), Oprzadek et al. (2003), Dybus A. et al. (2004) Moravcikova N. et al. (2013), Тюлькин С.В [127, 157 - 159]. Низкая частота аллеля bPit1- HinfI^A (0.18, 0.15 и 0.15) наблюдалась в исследованиях Renaville et al. (1997), Woollard et al. (1994), Hori-Oshima и Barreras-Serrano (2003) [120, 134, 160].

В некоторых литературных источниках имеются данные о преобладании bPit1- HinfI^B -аллеля в группах крупного рогатого скота разных пород. В работе Dybus A. et al. (2004) по изучению генетической структуры по гену bPit-1 в группах коров польской черно-пестрой породы частота bPit1-HinfI^B -аллеля составляла 0,757 [156]. Такую же частоту bPit1- HinfI^B -аллеля выявил Noor R.R. et. al (2015) при исследовании полиморфизма Pit1- HinfI в популяции крупного рогатого скота Bos javanicus в Индонезии [161]. Михайлова М.Е. (2008) в группе быкопроизводящих коров черно-пестрой породы зафиксировала частоту bPit1- HinfI^B -аллеля 0,64 [162]. Mohammad Ali E. et. al. (2009) в группе коров голштинской породы выявил частоту этого аллеля – 0,744 [163]. Hori-Oshima S. et. al установил, что доля bPit1- HinfI^BB -генотипа составляет более 71% [160].

В настоящее время работы по выявлению новых полиморфных вариантов для гена bPit1 продолжаются.

Так, выявлены три новых полиморфизма гена: С→G замена в области первого интрона, миссенс-мутация Т→С приводящая к замене фенилаланина (ТТС) на серин (ТСС) в пятьдесят седьмом положении белка и молчащая G→А замена в области второго экзона. Данная замена детектируема с помощью метода ПЦР-ПДРФ и распознается рестриктазой TagI. Данный полиморфизм протестирован на китайских популяциях голштинского и ангусского скота, а также на животных породы Qinchuan, Jiaxian Red, Luxi. Значимой ассоциации с признаками мясной продуктивности выявлено, однако, не было [164].

W. Huang et al. (2008) при исследовании американской популяции голштинского скота так же выявлено несколько новых мутаций гена bPit1. В частности, ими идентифицировано три молчащие мутации: G→A замена во втором экзоне, Т→C и А→G замена в третье экзоне. Так же в третьем экзоне ими выявлена мутация, приводящая к аминокислотной замене пролина на гистидин в семьдесят шестом положении белка. Данная однонуклеотидная замена идентифицируется с помощью метода ПЦР-ПДРФ и распознается с помощью рестриктазы StuI. Рестриктаза распознает С аллель. Полиморфизм bPit1- StuI исследован на данной популяции с целью выяснить его влияние на развитие признаков молочной продуктивности. Было отмечено, что носители редкого генотипа Pit1- StuI^АА , характеризуются большей длительностью периода лактации более высокими показателями общей молочной продуктивности [165].

Контрольные вопросы:

1. Какие мутации гена bPit-1 известны в настоящее время?

2. Какой наиболее распространенный метод определения точковых мутаций генов?

3. Какими исследователя была отмечена высокая частота bPit1- HinfI^A аллеля?

1. Какое влияние на молочную продуктивность американской популяции голштинского скота оказывает редкий генотип Pit1- StuI^АА ?

2. С помощью каких рестриктаз выявляют мутации Pit1I3H , Pit1I3N и Pit1I3NL ?

2.1.4 Ассоциация полиморфных вариантов гена bPit1 с признаками мясной и молочной продуктивности

Исследования ассоциации полиморфных вариантов гена bPit1 с признаками мясной и молочной продуктивности у крупного рогатого скота в настоящее время широко проводятся за рубежом в рамках различных селекционных программ. Такие работы в основном направлены на поиск новых мутаций и выявление их ассоциации с признаками мясной или молочной продуктивности, для какой - либо отдельной, наиболее распространенной на данной территории, породы.

Наибольший интерес с точки зрения применения в молекулярном маркировании хозяйственно полезных признаков, представляют собой мутации, приводящие либо к изменению работы гена-кандидата (возникающие в его регуляторной области), либо приводящие к изменению структуры и свойств транслируемого с этого гена белка (мутации, возникающие экзонах и приводящие к аминокислотным заменам, либо в области интронов, в случае участия их в альтернативном сплайсинге).

Основным методом их детекции является метод полиморфизма длин рестрикционных фрагментов, применяющий рестриктазы способные распознавать уникальные последовательности нуклеотидов (нормальные или мутантные). Поэтому название исследуемого полиморфного варианта обычно включает название гена и рестриктазы используемой для его распознавания с указанием участка гена, в котором данная мутация расположена.

В настоящее время выявлено значительное количество точковых мутаций гена bPit1 у представителей различных пород, как мясного, так и молочного направления.

Ассоциация полиморфизмов с мясной продуктивностью. Исследования ассоциации полиморфных вариантов гена bPit1 с признаками мясной продуктивности ведутся на различных породах.

Наиболее исследованным из них является bPit1- HinfI полиморфизм, впервые описанный Woollard J. (1994) [134] и впоследствии идентифицированный как молчащая G→A замена в области шестого экзона [156]. Несмотря на то, что данная мутация не приводит к аминокислотной замене белка и теоретически не должна влиять на его физиологические свойства, рядом авторов выявлены различные виды ассоциации этого полиморфизма, как с признаками мясной, так и молочной продуктивности у представителей разных пород. Так, в работе Renaville R. (1997) данная мутация исследована на голштино-фризской породе. Редкий аллель, характеризуемый