В некоторых литературных источниках имеются данные о преобладании bPit1- HinfIB -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-HinfIB -аллеля составляла 0,757 [156]. Такую же частоту bPit1- HinfIB -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- HinfIB -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- HinfIBB -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- StuIАА , характеризуются большей длительностью периода лактации более высокими показателями общей молочной продуктивности [165].
Контрольные вопросы:
-
Какие мутации гена bPit-1 известны в настоящее время?
-
Какой наиболее распространенный метод определения точковых мутаций генов?
-
Какими исследователя была отмечена высокая частота bPit1- HinfIA аллеля?
-
Какое влияние на молочную продуктивность американской популяции голштинского скота оказывает редкий генотип Pit1- StuIАА ?
-
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
отсутствием сайта рестрикции для фермента HinfI обозначен как А аллель. Наиболее частый аллель, разрезаемый рестриктазой HinfI обозначен как В аллель. Было выявлено, что аллель bPit1- HinfIА ассоциирован с повышенной продуктивностью молока, более высоким содержанием молочного белка и более высокими показателями по признакам мясной продуктивности. В то же время носители редкого аллеля характеризуются более низким содержанием молочного жира [120].
Также ассоциация данного полиморфизма с признаками мясной продуктивности исследована в следующих работах.
Renaville R. (1997) у бельгийского голубого скота определил генотип bPit1- HinfIАА , как более редкий в исследуемой популяции. По его данным телята с генотипом bPit1- HinfIВВ обладали более высоким весом тела в возрасте семь месяцев по сравнению с телятами носителями генотипов bPit1- HinfIАВ и bPit1- HinfIАА , в то время, как в возрасте тринадцать месяцев по показателю веса тела, предпочтительным оказался генотип bPit1- HinfIВВ . По мнению автора, полученные данные свидетельствуют в пользу того, что аллель bPit1- HinfIВ ассоциирован с более высокой массой тела в раннем периоде постнатального развития [120].
Zwierzchowski в 2001 году при изучении мясных пород польского скота, также выявил положительную ассоциацию со скоростью роста в ранний период постнатального развития у телят носителей аллеля bPit1- HinfIА . При исследовании bPit1- HinfI полиморфизма у Piedmontese скота он отмечает значительно меньшую частоту встречаемости аллеля bPit1- HinfIА по сравнению с другим аллелем. Им так же были исследована ассоциация данного полиморфизма со скоростью роста животных, размером и качеством мяса [166]. Однако данные об ассоциации bPit1- HinfIВ аллеля с весом тела телят в раннем возрасте, полученные Renaville, в исследованной популяции пьемонтского скота подтверждения не получили [167].
Rogério в 2006 году, исследуя данный полиморфизм у зебу и кроссбридного скота мясных пород обнаружил, что у представителей таких пород, как симментальская, ангусская, канхимская, и неллорская гораздо выше частота аллеля bPit1- HinfIА . Исследование ассоциации аллелей с мясными признаками у этих пород показало, что для них данный полиморфизм не является молекулярным маркером мясной продуктивности [168].
Кроме того, группой ученых университета штата Огайо США под руководством профессора Дэвиса М. проведен ряд исследований ассоциации других полиморфных вариантов гена bPit1 с признаками мясной продуктивности у представителей ангусского скота [169] . Ими было обнаружено три полиморфизма в области третьего интрона: bPit1- HinfI (AAT делеция у мутантного аллеля ) , bPit1- Nla III (G → C транзиция у редкого аллеля), и bPit1 -NciI и один полиморфизм в области четвертого интрона bPit1 - BstNI (G →T транзиция у мутантного аллеля). Однако, ни для одного из исследованных полиморфизмов не было выявлено значительной ассоциации на
