впоследствии была идентифицирована как A → G транзиция в положении -154 и распознается рестриктазой NsiI. Аллель bGHR -NsiI (+) в данном положении содержит нуклеотид G [244]. Maj А. исследовал данный полиморфизм на мясных породах, таких как ангусский скот, лимузинский и герефорды. FLPNsiI генотип оказался ассоциированным с ежедневным поглощением корма. Генотип bGHR -NsiI (–/–) или bGHR -NsiI (+/–) был ассоциирован с меньшим потреблением корма, а также у животных с генотипом bGHR -NsiI (–/–) был более высокий показатель процента постной вырезки по сравнению с другими генотипами [239]. Ассоциация данного полиморфизма с признаками мясной продуктивности была так же исследована группой Maj А. на молочной чернопестрой породе польского скота. И в этом случае положительная ассоциация по мясным показателям была характерна для аллеля bGHR -NsiI (+). Хотя ассоциация была выявлена по другим параметрам, например, вес холодной туши и так далее [240]. При изучении на данной породе параметров молочной продуктивности, предпочтительным оказался аллель bGHR -NsiI (–). Животные с генотипом bGHR -NsiI (–/–), по сравнению с животными с генотипом bGHR - NsiI (+/+), давали больше молока с большим содержанием основных белковых компонентов, таких как жир, белок и лактоза [242].

Исследования кодирующей части гена рецептора гормона роста. Исследования кодирующей части гена рецептора гормона роста проводились параллельно с исследованиями регуляторных зон.

В 2000 году Ge W. et al. было выявлено несколько полиморфных вариантов гена, обусловленных наличием одиночных нуклеотидных замен (SNP) в области десятого экзона. Из них нуклеотидная замена G → A приводит к замене аминокислот в последовательности белка аланин (GCC)→треонин (ACC). В случае данного полиморфизма рестриктаза NarI узнает нуклеотид G. Другая замена A →G приводит к замене серин(AGC)→глутаминовая кислота (GGC) и может быть идентифицирована с помощью рестриктазы AluI [245]. Однако, ассоциация этих полиморфных вариантов с признаками продуктивности (ни мясной, ни молочной) не изучалась.

Кодирующая часть гена была так же исследована в 2003 году Blott et al. на предмет выявления SNP у джерсейского, голштино-фризского и черно-пестрого скота. Было выявлено несколько полиморфных вариантов, два из которых изменяют аминокислотную последовательность рецептора гормона роста [226].

А→Т замена в десятом экзоне приводит так же к замене аспаригина на треонин (N528T) в цитоплазматическом домене. Обе аминокислоты являются полярными незаряженными остатками. Эти остатки являются менее консервативными в ходе эволюции и могут заменяться или аспарагином (человек, кролик, свинья и куры), либо серином (овцы, мыши и крысы). Однако данные по ассоциации этого полиморфизма с признаками продуктивности отсутствуют [226].

Замена Т→А в восьмом экзоне вызывает неконсервативную замену нейтрального фенилаланина на незаряженный, но полярный остаток тирозина (F279Y). Соответствующий остаток фенилаланина локализован в трансмембранном домене гена рецептора гормона роста и является консервативным для всех изученных млекопитающих. Blott выявила значительную ассоциацию фенилаланин/тирозин полиморфизма в трансмембранном домене с большим молочной продуктивностью и составом молока у животных немецкой и новозеландской популяции голштинских коров [226]. По данным авторов, животные, обладатели аллеля Y, характеризовались более высокой общей продуктивностью молока, в то время как у животных носителей аллеля F общая продуктивность была ниже, а процентное содержание белка и жира в молоке было более высоким. Механизм формирования такого эффекта до конца не выяснен. Предполагается, что отмеченный эффект обусловлен тем, что ароматическое кольцо тирозина содержит реактивную карбоксильную группу, которая делает его менее гидрофобным, чем такой же ароматический и нейтральный фенилаланин [246]. В дальнейшем мутация F279Y была исследована Luca Fontanesi et al. (2007) на животных итальянской голштино-фризской породы, итальянской черной, итальянской симментальской, джерсейской пород. Была отмечена довольно высокая частота предпочтительного аллеля у представителей итальянских популяций исследованных пород [247]. Предполагается, что обнаруженная мутация является одной из причин, объясняющих QTL двадцатой хромосомы, обнаруженные при ее картировании [248, 249]. В 2006 году Viitala S. et al. также была подтверждена положительная роль мутации F279Y на общую продуктивность и состав молока при исследовании популяции финского айрширского скота (Finnish Ayrshire) [250].

Замена нуклеотидов T →A в восьмом экзоне гена рецептора гормона роста вызывает замену аминокислотной последовательности от фенилаланина к тирозину и идентифицируется эндонуклеазой рестрикции SspI . В настоящее время практически не изучено влияние bGHR- SspI полиморфизма на мясные признаки крупного рогатого скота, однако рядом ученых доказана ассоциация данного полиморфизма с молочной продуктивностью. Исследованиями, проводимыми на разных породах, было выявлено, что замена аминокислотной последовательности от фенилаланина к тирозину приводит к снижению содержания жира и белка в молоке. Исследование Rahmatalla S.A. подтверждает влияние полиморфизма bGHR- SspI на удой, а также на содержание белка и жира в молоке немецкой популяции голштинского скота, так, гомозиготные коровы с генотипом bGHR- SspI^YY (р<0,05) имеют более высокое содержание жира и белка по сравнению с животными других генотипов. В дополнение к ранее сделанным выводам, в исследовании Rahmatalla S.A. было также обнаружено значительное влияние полиморфизма гена рецептора гормона роста на содержание казеина и лактозы голштинской

породы [251]. Таким образом, можно отметить, что для молочной продуктивности предпочтительным является аллель bGHR- SspI^Y .

Jolanta Komisarek, предполагает, что полиморфизм bGHR в двести семьдесят девятом положении может влиять на изменчивость удоя молока, а также на содержание молочного жира и белка джерсейской породы крупного рогатого скота [252]. Viitala S. также сообщает о связи полиморфизма bGHR- SspI с удоем, процентным содержанием белка и жира айрширской породы крупного рогатого скота [253].

Учитывая значительную роль рецептора гормона роста в формировании внутриклеточного ответа на воздействие гормона роста, необходимость исследования данной проблемы становится абсолютно очевидной. Причем, такие данные представляют не только теоретический интерес, направленный на выявление механизмов взаиморегуляции генов, но и практический интерес для развития маркер-зависимой селекции. Наибольший интерес представляет полиморфизм Т→А в восьмом экзоне, приводящий к замене фенилаланина на тирозин в трансмембранном домене. Так как, во-первых, данный полиморфизм достоверно приводит к изменению структуры белка, во-вторых, ассоциация его с признаками молочной продуктивности практически не изучена ни на голштинской, ни на черно-пестрой породе.

Контрольные вопросы:

1. Какие полиморфизмы были идентифицированы у гена рецептора гормона роста?

2. Молекулярная основа bGHR- SspI полиморфизма 3. Какая аллель полиморфизма bGHR- SspI является наиболее перспективной для молочной продуктивности скота?

3. На каких породах изучали разные полиморфные варианты гена рецептора гормона роста?

2.4 Инсулиноподобный фактор-1. Структура и экспрессия гена инсулиноподобного фактора роста-1 ( bIGF-1 ).

Инсулиноподобные факторы ( IGF-I и IGF-II) являются факторами множественного действия, которые наряду с инсулином регулируют рост, развитие, лактацию и участвуют в реализации различных физиологических функций в ряду тканей и специфических клеток.

У млекопитающих bIGF-1 ген состоит из шести экзонов и составляет 90 кб хромосомальной ДНК [254]. Для гена bIGF-1 характерно два лидирующих экзона, так же наличие в области 5`фланкирующих регионов первого и второго экзонов нескольких сайтов старта транскрипции. Применение различных ССТ регулируется на основе тканеспецифичности и множеством физиологических условий [255, 256].