роста [234], другая, прилегающая к мембране, связана с трансмембранным доменом с помощью линкера, состоящего из одиннадцати аминокислотных остатков. Внутриклеточный домен содержит консервативные последовательности, являющиеся сайтами связывания с сигнальными пептидами, такими, как JAK-2 [189].
Биологическая функция GHR состоит в передаче действия гормона роста на клетки, т.е. сигнальная трансдукция через клеточную мембрану.
Первый этап сигнальной трансдукции включает присоединение GH к GHR и димеризацию двух молекул GHR. Димеризация приводит к связыванию цитоплазматического домена с интрацеллюлярной протеин киназой JAK-2 и другими киназами, которые в свою очередь другие киназы, энзимы и нуклеарные протеины, являющиеся сигнальными преобразователями и активаторами транскрипции. Таким образом, посредством различных последовательных биохимических событий, в конечном счете, активируется транскрипция генов инсулина, инсулиноподобного фактора-1 и множества других генов [228, 235, 236].
Присутствие GHR в различных тканях и клетках свидетельствует о широком диапазоне влияния гормона роста на физиологические процессы организма. GHR был идентифицирован в печени, сердце, почках, сердечной и скелетной мускулатуре, кишечнике, желудке, надпочечниках и многих других тканях и органах [237]. Естественно, что мутации, приводящие к изменению структуры белка рецептора, приводят и к изменению его способности трансдуцировать сигнал гормона роста. А так как для гена рецептора характерным является альтернативный сплайсинг, то большое значение приобретают так же мутации, возникающие в областях интронов и, несомненно, мутации регуляторных областей. Соответственно, при рассмотрении данного гена, как гена-кандидата для использования в маркерсопутствующей селекции, значительное внимание уделяется исследованию аллелей гена, полиморфных не только по кодирующим, но и по фланкирующим областям. В настоящее время интенсивные исследования гена рецептора гормона роста направлены на выявление его полиморфных вариантов, в частности одиночных нуклеотидных замен как в экспрессируемых, так и в регуляторных областях.
Контрольные вопросы:
-
Структура белка рецептора гормона роста?
-
Из скольких функциональных доменов состоит белок рецептора гормона
роста?
-
В чем состоит биологическая функция рецептора гормона роста?
-
В каких органах присутствует рецептор гормона роста?
2.3.3 Ассоциация полиморфных вариантов гена рецептора гормона роста с признаками мясной и молочной продуктивности
Несколько полиморфных последовательностей было идентифицировано в гене рецептора гормона роста. Их список представлен в таблице 5.
Таблица 5 - Локализация однонуклеотидных замен гена рецептора гормона роста
| Локализация | Положение относительно точки старта | Полиморфизм | Авторы (порода, у которой мутация впервые выявлена) |
|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 5′- | -887 | С→Т (AccI) | Aggrey (1999) Голштинский скот |
| фланкирующий | -1177 | А→Т (AluI) | Aggrey (1999) Голштинский скот |
| регион | – 232 | С→Т (StuI) | Aggrey (1999) Голштинский скот |
| -1104 | C→T (Fnu4HI/TseI) | A Maj (2002) черно-пестрый скот | |
| -154 | A → G (NsiI) | Ge W (1999) ангусский скот | |
| Экзон 8 | Т→А фенилаланин на тирозин в положении 279 | Blott (2003) джерсейский, голштино-фризский, черно- пестрый скот | |
| Экзон 10 | 200 | G→A аланин на треонин (NarI) | Ge W 2000 (ангусский скот) |
| Экзон 10 | А→Т аспарагин на треонин в положении 528 | Blott (2003) джерсейский, голштино-фризский, черно- пестрый скот | |
| 1681 | A→G серин на глицин в положении 541 | Ge W (2000) ангусский скот |
Исследования полиморфизмов перифирической части гена. В 1999 году Aggrey et al. при изучении голштинских быков области региона было выявлено три полиморфизма длин рестрикционных фрагментов с использованием рестриктаз AluI, StuI, и AccI. Рестриктаза AccI распознает транзицию С→Т в положении -887. Аллелю AccI (+), разрезаемому рестриктазой, соответствует нуклеотид С. Полиморфизм по StuI рестриктазе выявляет транзицию С→Т в положении – 232. Рестриктаза AluI распознает А→Т замену в положении -1177 [238]. Аллелю AluI (+), разрезаемому рестриктазой, соответствует нуклеотид А. Ассоциация данных полиморфизмов с признаками продуктивности изучалась впоследствии различными учеными.
Относительно bGHR- AluI полиморфизма, у голштинской породы Aggrey et al было показано, что животные с генотипом bGHR- AluI (+/+) имеют более высокое содержание жира в молоке, по сравнению с животными, с генотипами bGHR- AluI (+/-) и bGHR- AluI (-/-) [238]. В работах A Maj при изучении
ассоциации полиморфизма bGHR- AluI с признаками мясной продуктивности у животных польской черно-пестрой породы, показано, что животные-носители аллеля bGHR- AluI(–) обладали более высокими показателями по таким параметрам, как вес тела и масса вырезки [239]. При этом наибольшие результаты по этим признакам были характерны для животных с генотипом bGHR- AluI (–/–) [240].
Исследования bGHR -StuI полиморфизма 5′-промоторной зоны гена рецептора гормона роста также проводились (молочные признаки у голштинского скота, Aggrey et al. 1999). Животные с генотипами bGHR - StuI(+/+) обладали более высоким содержанием, жира и белка в молоке, по сравнению с животными обладающими генотипами bGHR -StuI(+/-) и bGHR - StuI(-/-).
При исследовании полиморфизма по bGHR -AccI в работах Aggrey et al. статистически значимой ассоциации генотипа с молочными признаками выявлено не было. В дальнейшем эти полиморфные замены были исследованы другими авторами. Maj A с соавторами обнаружил, что животные мясных пород, обладавшие bGHR -AccI (+/–) генотипом, имели больший ежедневный прирост по сравнению с bGHR -AccI (–/–) животными, а так же давали наибольшее содержание полезной вырезки по сравнению с AccI +/- животными [241]. В то же время у животных молочной, польской черно-пестрой породы, никакой ассоциации с мясной продуктивностью выявлено не было [240]. При исследовании польской черно-пестрой породы на предмет связи AccI полиморфизма с признаками молочной продуктивности А. Maj было обнаружено, что он связан с некоторыми параметрами молочной продуктивности (общая энергия) и состава молока (процент сухого вещества) [241].
Новый полиморфизм был обнаружен A Maj и соавт. в положении -1104 5`фланкирующей области и представляет собой транзицию C→T. Данный полиморфизм обнаруживается с помощью рестриктазы Fnu4HI /TseI: bGHR - Fnu4HI (+) соответствует аллель, содержащий в данном положении нуклеотид С [239].
В ходе исследования мясных пород, таких как лимузинская, ангусская и герефорды, было показано, что животные с генотипом bGHR -Fnu4HI (+/+) обладали большим суточным приростом и большей конверсией корма по сравнению с животными, обладателями генотипа Fnu4HI (+/–) и Fnu4HI (–/–). Генотип bGHR -Fnu4HI (+/+) был ассоциирован со значительно более высокой скоростью роста между 13 и 15 месяцами жизни [239]. При исследовании данного полиморфизма на представителях молочной породы, польской чернопестрой, не было выявлено ассоциации ни с признаками мясной [240], ни с признаками молочной продуктивности [242].
В 1999 году Ge W. с соавторами при исследовании популяции ангусского скота была обнаружена одиночная нуклеотидная замена (SNP) в области промоторной зоны первого экзона [243]. Данная нуклеотидная замена
