исследовании быков голштинской породы, данный полиморфизм не приводит к различиям в признаках генетической ценности животных [211].

Объектом для изучения ассоциаций данного полиморфизма с признаками продуктивности являются различные породы крупного рогатого скота от широко распространенных общепризнанных лидеров, до пород, локально разводимых на конкретной территории. A. Dubus et al. (2004) исследовали представителей черно-пестрой и голштино-фризской породы польского скота. В работе показано, что животные с генотипом MspI (+/+) обладали более высокими показателями удоя по сравнению с обладателями генотипа MspI (+/-) и MspI (-/-) [212].

Третий полиморфизм с применением рестриктазы TaqI был описан Rocha et al. (1992). Falaki et al. (1996a, 1996b) выявил ассоциацию данного полиморфизма у симментальских коров, и отсутствие ассоциации у голштинофризских быков [213, 214]. Полиморфизм GH- TaqI существует благодаря инсеции/делеции размером примерно 1000 п.н. в области 3’-конца гена [206, 215]. В гене бычьего соматотропина существуют так же другие полиморфные сайты, которые будут интересны для исследований их ассоциации с признаками молочной продуктивности.

Hecht и Geldermann (1996) показали семь мутаций в гене гормона роста. Шесть из них были идентифицированы в 5’-фланкирующем регионе и одна в первом интроне. Некоторые из этих вариантных сайтов являются потенциально связывающими сайтами для транс взаимодействующих факторов (таких, как CAAT/энхансер, связывающий протеин и тироид гормон распознающий элемент) и вероятно вовлечены в регуляцию экспрессии гена гормона роста [216].

Rodrigues et al. (1998) идентифицировал полиморфный сайт в промоторной зоне гена. Этот полиморфизм представляет собой делецию тринуклеотида AAG, локализованного на девять нуклеотидов выше TATAAA последовательности [217].

К сожалению, в этих последних исследованиях ассоциация с признаками продуктивности не исследована.

Таким образом, можно отметить, что исследования полиморфных вариантов гена гормона роста как гена-кандидата для маркер-сопутствующей селекции имеют значительные перспективы, учитывая его несомненную роль в контроле процессов роста и лактации. С другой стороны, некоторая противоречивость получаемых данных свидетельствует о недостаточности знаний о механизмах формирования его фенотипического эффекта. Так же необходимо учитывать возможность того, что фенотипический эффект исследуемых полиморфизмов в некоторых случаях обусловлен не собственно полиморфизмом, а является результатом сцепления с другим локусом, непосредственно ответственным за формирование признака. Исходя из выше перечисленных аспектов, для своего исследования гена гормона роста, как ключевого участника соматотропиновой оси мы выбрали AluI полиморфизм,

так как он, во-первых, обуславливает аминокислотную замену в структуре белка, во-вторых, его ассоциация с признаками молочной продуктивности практически не изучалась на отечественных породах крупного рогатого скота, в третьих представляет значительный интерес его исследование в связке гаплотипов по ключевым генам соматотропиновой оси.

Таким образом, можно отметить, что исследования полиморфных вариантов гена гормона роста как гена-кандидата для маркер-сопутствующей селекции имеют значительные перспективы, учитывая его несомненную роль в контроле процессов роста. С другой стороны, некоторая противоречивость получаемых данных свидетельствует о недостаточности знаний о механизмах формирования его фенотипического эффекта.

Контрольные вопросы:

1. Какие известны полиморфные варианты гена гормона роста?

2. Какими учеными и на каких породах скота был исследован

полиморфизм bGH- AluI?

1. К какой аминокислотной замене приводит полиморфизм bGH- AluI?

2. Кем был открыт полиморфизм гена гормона роста, распознаваемый с помощью рестриктазы MspI?

3. Какой из полиморфизмов гена bGH является наиболее перспективным для изучения его влияния на продуктивность крупного рогатого скота?

2.3 Рецептор гормона роста (GH R)

2.3.1 Структура гена рецептора гормона роста b GH R. Особенности экспрессии

GHR кодируется одиночным геном, который локализован на двадцатой хромосоме у КРС [218, 219]. Он содержит одиночный трансмембранный домен, содержащий двадцать четыре аминокислоты, экстрацеллюлярный (гормонсвязывающий) домен и длинный цитоплазматический домен (сигналиндуцирующий) [220].

Изначально предполагалось, что данный ген содержит десять экзонов, со стартовым кодоном трансляции во втором экзоне [221], однако последние исследования выявили, что bGHR ген у разных видов содержит множественные лидирующие экзоны (экзоны 1) [222, 223]. В настоящее время известно, что bGHR состоит из девяти экзонов в транслируемой части (со 2 по 10) и девяти экзонов в 5-некодирующем регионе, который включает девять нетранслируемых экзонов: 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G, 1H, 1I [224]. 5регуляторная область данного гена содержит составные промоторные элементы, энхансеры, репрессоры, детермианты тканеспецефичной экспрессии гена и другие регуляторные элементы [225]. Экзоны нетранслируемой области

подвергаются альтернативному сплайсингу и каждый из них имеет личный сайт начала транскрипции. У Bos Taurus обнаружен LINE-1 элемент, размером примерно 1,2 кб, расположенный выше экзона 1А [226].

Регуляция экспрессии гена рецептора гормона роста bGHR . О механизмах, регулирующих экспрессию этого гена, известно очень мало. Инициация транскрипции в различных лидирующих экзонах и сплайсинг разных лидирующих экзонов на втором экзоне приводит к образованию множественных матричных РНК рецептора гормона роста, которые отличаются между собой 5`-нетранслируемым регионом [227], что приводит к образованию не идентичных белковых продуктов.

Гетерогенность нетранслируемого 5’ региона рецептора гормона роста продемонстрирована у разных видов млекопитающих. Девять вариантов mRNA GHR идентифицированы у человека (V1–V9; [228]) и крупного рогатого скота (1A–1I; [225]). У КРС вариант 1А исключительно экспрессируется в печени и транскрипционно контролируется печеночным фактором (liver-enriched factor) и гепатоцит-нуклеарным фатором-4 (HNF-4; [229]). Более того, имеются сведения в пользу экспрессии различных транскриптов в ходе развития и тканезависимой регуляции [228, 230].

Контрольные вопросы:

1. Структура гена рецептора гормона роста?

2. На какой хромосоме локализован ген bGHR крупного рогатого скота?

3. Каков механизм регуляции экспрессии гена рецептора гормона роста?

4. Какова структура белка рецептора гормона роста?

2.3.2 Характеристика белка рецептора гормона роста GHR и его биологическая функция

Белок рецептора гормона роста (growth hormone receptor, GHR) представляет собой мембрано-ассоциированный белок, содержащий 620 а.о. Молекула рецептора состоит из трех функциональных доменов: экстрацеллюлярного (расположенного на поверхности клетки), в и трансмембранного (расположенного пределах мембраны) интрацеллюлярного или цитоплазматического (расположенного внутри клети). Экстрацеллюлярный домен состоит из двести сорока остатков аминокислот и является N-терминальным, трансмембранный домен включает триста пятьдесят остатков, внутриклеточный домен состоит из двадцати четырех остатков аминокислот и является С-терминальным. GHR принадлежит к цитокинин/гематопоэтическому семейству рецепторов, участники которого, имеют сходства между собой по структуре и свойствам [231-233].

Экстрацеллюлярный домен гормона роста состоит из двух функциональных частей: одна выполняет функцию связывания с гормоном