молекулу ДНК в специфических сайгах. Рецессивный аллель (ген) [Recessive allele (gene)] – аллель, кодирующий признак, который проявляется только у особей, несущих этот аллель в гомозиготном состоянии.
Сайт рестрикции (Restriction site) – нуклеотидная последовательность в молекуле ДНК, узнаваемая рестриктазой. Обычно представляет собой короткий палиндром.
Фенотип (Phenotype) – совокупность всех признаков особи, формирующаяся в процессе взаимодействия ее генотипа и внешней среды. Электрофорез (Electrophoresis) – метод разделения заряженных молекул (ДНК, РНК или белков), основанный на разной скорости их перемещения в электрическом поле.
Элонгация (Elongation) – последовательное присоединение мономеров к полимерной цепи.
Эндонуклеаза (Endonuclease) – фермент, гидролизующий внутренние фосфодиэфирные связи и расщепляющий молекулы ДНК и РНК. Эндонуклеазы участвуют в рекомбинации, репарации и рестрикции; в последнем случае называются рестриктазами (рестрицирующими эндонуклеазами).
ВВЕДЕНИЕ
Одной из ключевых задач селекционной работы в скотоводстве является изучение наследственной устойчивости организма к ряду заболеваний, затрагивающих не единичных животных в стаде или породе, а распространяющихся на все поголовье и приводящих к значительным экономическим потерям. В этих условиях возросло значение проблемы контроля наличия скрытых наследственных аномалий в племенных стадах и изучение механизмов их распространения.
Интенсивное использование мирового генофонда лучших быковпроизводителей голштинской породы и биотехнологий репродукции (искусственное осеменение и трансплантация эмбрионов) позволило не только значительно повысить генетический потенциал племенных животных, но и способствовало распространению патогенных и наследственных заболеваний и прочих генетических нарушений в рамках пород. Следствием этого может являться снижение воспроизводительной способности и плодовитости, жизнеспособности молодняка, продолжительности хозяйственного использования животных, что в конечном итоге оказывает отрицательное влияние на рентабельность животноводческой отрасли.
ДНК-диагностика, как технология, направленная на обнаружение причины заболевания на генном уровне, является наиболее адекватным, объективным и информативным подходом к решению данной задачи.
Преимущество ДНК-диагностики перед оценкой признаков по их фенотипическому проявлению объясняется тем, что она базируется непосредственно на анализе наследственной информации, лежащей в основе того или иного признака, то есть на анализе генотипа. Зачастую фенотипическое изменение признака вызвано мутацией одного единственного нуклеотида в последовательности ДНК (точковые мутации), приводящей к изменению или обрыву аминокислотной последовательности белка. Очевидно, что при оценке точковых мутаций с рецессивным типом наследования по фенотипу невозможно разделение гомозиготных неносителей и гетерозиготных скрытых носителей наследственных изменений. Это приводит к тому, что даже при выбраковке всех носителей нежелательный рецессивный аллель сохраняется в популяции и, хотя и с меньшей частотой, но все же проявляется в последующих поколениях.
К настоящему времени наиболее надежным способом их выявления является метод генной диагностики, позволяющий отличить мутантный аллель от нормального и идентифицировать больных, здоровых животных и гетерозиготных носителей мутации. В таком случае отпа-
дает необходимость сложной и дорогой генетической экспертизы по потомству. Метод выявления мутаций на уровне ДНК позволяет при рецессивном наследовании генетических аномалий проводить весьма эффективную селекцию, ведущую к элиминации нежелательных аллелей и оздоровлению племенного генофонда.
К бесспорным преимуществам ДНК-маркеров относятся: повсеместность распространения, возможность тестирования любых последовательностей генома, анализа материнского (митохондриальная ДНК) и отцовского типа наследования (Y-хромосома), стабильность наследования, отсутствие плейотропного эффекта, множественность аллелей, информативность о природе генетических изменений, возможность проведения ретроспективных исследований. Из методических удобств следует отметить такие, как: возможность определения в любых тканях и на любых стадиях развития; длительность хранения образцов ДНК.
Полимеразная цепная реакция (ПЦР) – метод ферментативного синтеза ДНК-полимеразой определенных последовательностей ДНК in vitro с использованием двух праймеров (синтетических олигонуклеотидов), которые гибридизируются с противоположными нитями и фланкируют амплифицируемый фрагмент. Различные модификации метода ПЦР легли в основу создания разнообразных типов ДНКмаркеров, широко используемых в настоящее время в различных областях биологии и сельского хозяйства. Благодаря простоте и надежности метод ПЦР-ПДРФ получил широкое распространение и до сих пор используется для анализа аллельного полиморфизма генов у самых разных объектов, в особенности для типирования аллелей генов, ассоциированных с заболеваниями. Ограничением метода является то, что с его помощью можно тестировать только известные мутации, затрагивающие сайты рестрикции.
Изучение и анализ генетической структуры поголовья крупного рогатого скота по моногенным наследственным заболеваниям является актуальной проблемой, решение которой даст возможность осуществлять целенаправленный контроль за распространением мутаций в отечественных стадах. Это позволит повысить резистентность племенного поголовья республики и сохранность ремонтного молодняка, исключить завоз быков-носителей генетического груза, обеспечить ввод в племенные стада здоровых животных, корректировать программы племенной работы с голштинской породой. Введение принципа тестирования молодых бычков предотвратит последствия проявления мутаций в возрасте 6-7 лет, необходимых для оценки и квалификации производителей.
По результатам собственных исследований и мировых данных дан
