vetpressАграрная наукаAgrarian science0869-81552686-701XРедакция журнала "Аграрная наука"10.32634/0869-8155-2023-377-12-80-84vetpress-2878Research ArticleЗООТЕХНИЯZOOTECHNICSРазработка и апробация тест-системы определения полиморфизма генов DGKH и PPP1R1C, ассоциированных с живой массой овецDevelopment and validation of a test system for determining the polymorphism in the DGKH and PPP1R1C genes associated with body weight of sheephttps://orcid.org/0000-0003-4830-6626КошкинаО. А.KoshkinaO. A.

 Ольга Андреевна Кошкина, аспирант

 пос. Дубровицы, 60, Подольск, Московская обл., 142132

 Olga Andreevna Koshkina, Postgraduate

 60 Dubrovitsy, Podolsk District, Moscow Region, 142132

olechka1808@list.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5809-1262ДенисковаТ. Е.DeniskovaT. E.

 Татьяна Евгеньевна Денискова, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник

 пос. Дубровицы, 60, Подольск, Московская обл., 142132

Tatiana Evgenievna Deniskova, Candidate of Biological Sciences, Leading Researcher

60 Dubrovitsy, Podolsk District, Moscow Region, 142132

horarka@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4017-6863ЗиновьеваН. А.ZinovievaN. A.

 Наталия Анатольевна Зиновьева, доктор биологических наук, профессор, академик Российской академии наук

 пос. Дубровицы, 60, Подольск, Московская обл., 142132

 Natalia Anatolievna Zinovieva, Doctor of Biological Sciences, Professor, Academician of the Russian Academy of Sciences

60 Dubrovitsy, Podolsk District, Moscow Region, 142132

n_zinovieva@mail.ruФедеральный исследовательский центр животноводства — ВИЖ им. академика Л.К. ЭрнстаРоссияFederal Research Center of Animal Husbandry — VIZ academician L.K. ErnstRussian FederationФедеральный исследовательский центр животноводства — ВИЖ им. академика Л.К. ЭрнстаРоссияFederal Research Center of Animal Husbandry — VIZ academician L.K. ErnstRussian Federation2023201220230128084Copyright © Кошкина О.А., Денискова Т.Е., Зиновьева Н.А., 20232023Кошкина О.А., Денискова Т.Е., Зиновьева Н.А.Koshkina O.A., Deniskova T.E., Zinovieva N.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vetpress.ru/jour/article/view/2878

Актуальность. Отечественное овцеводство отстает от других отраслей животноводства по темпам использования современных ДНК-технологий. Поиск новых генов — потенциальных кандидатов, ассоциированных с экономически значимыми признаками, — актуален для более полного раскрытия генетического потенциала овец. Ранее проведенный поиск полногеномных ассоциаций показал, что гены DGKH и PPP1R1C оказывают определенное влияние на живую массу овец при рождении и в возрасте 90 дней. В связи с этим более детальное изучение полиморфизма в генах DGKH и PPP1R1C может углубить понимание о процессах роста и развития у домашних овец, поэтому были выбраны эти гены как целевые для проведения эксперимента. Методы. Праймеры и зонды были подобраны для амплификации фрагмента с таргетными SNP в генах DGKH и PPP1R1C длиной 68 пар нуклеотидов на основе референсной последовательности ДНК на 10-й (NC_056063.1) и 2-й хромосомах (NC_056055.1) овец, представленных в NCBI. Для определения полиморфизма были разработаны тест-системы на основе ПЦР в реальном времени. Генотипы определяли по многопараметрическому графику. Тест-системы апробированы на 147 овцах южной мясной породы.Результаты. Разработанные тест-системы по перспективным генам DGKH и PPP1R1C позволили четко определять генотипы овец в формате ПЦР-РТ. В гене DGKH были выявлены все три генотипа (Т/Т, С/Т и С/С). В гене PPP1R1C не был идентифицирован гомозиготный генотип (Т/Т) в исследуемой популяции. Тест-системы пригодны для проведения рутинного ДНК-анализа в молекулярно-генетических лабораториях. 

Relevance. National sheep breeding is lagging behind other branches of animal husbandry considering using of modern DNA technologies. The search for new genes — potential candidates associated with economically significant traits — is relevant for a more complete disclosure of the genetic potential of sheep. An earlier genome-wide association study showed that the DGKH and PPP1R1C genes had a certain effect on body weight of sheep at birth and at the age of 90 days. In this regard, a more detailed study of polymorphism in the DGKH and PPP1R1C genes can deepen understanding of growth and development processes in domestic sheep, so we have chosen these genes as targets for the experiment.Methods. Primers and probes were selected for amplification of a fragment with targeted SNPs in the DGKH and PPP1R1C genes with a length of 68 nucleotide pairs based on the reference DNA sequence on the 10th (NC_056063.1) and the 2nd chromosome (NC_056055.1) sheep represented in NCBI. To determine polymorphism, real-time PCR-based test systems were developed. Genotypes were determined using a multiparametric graph. The test systems were tested on 147 sheep of the southern meat breed.Results. The developed test systems for promising DGKH and PPP1R1C genes allowed to clearly determine sheep genotypes based on using the PCR-RT. All three genotypes (T/T, C/T, and C/C) were identified in the DGKH gene. No homozygous genotype (T/T) was identified in the PPP1R1C gene in the studied population. The test systems are suitable for routine DNA analysis in molecular genetic laboratories.

ДНК-маркерыSNPгены-кандидатыгенотипированиеполиморфизмDNA-markersSNPscandidate genesgenotypingpolymorphismgenotypeРабота выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ (тема № FGGN-2022-0002).The work was supported by the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (subject No. FGGN-2022-0002).ReferencesНовопашина С.И. и др. Состояние и перспективные направления улучшения генетического потенциала мелкого рогатого скота. Научный аналитический обзор. М.: Росинформагротех. 2019; 80. ISBN 978-5-7367-1537-4 https://elibrary.ru/yummioNovopashina S.I. et al. Status and perspective areas for improving the genetic potential of small cattle. Scientific and analytic overview. Moscow: Rosinformagrotech. 2019; 80 (In Russian). ISBN 978-5-7367-1537-4 https://elibrary.ru/yummioСелионова М.И., Трухачев В.И., Айбазов А.-М.М., Столповский Ю.А., Зиновьева Н.А. Генетические маркеры в козоводстве (обзор). Сельскохозяйственная биология. 2021; 56(6): 1031–1048. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2021.6.1031rusSelionova M.I., Trukhachev V.I., Aybazov A.-M.M., Stolpovsky Yu.A., Zinovieva N.A. Genetic markers of goats (review). Agricultural Biology. 2021; 56(6): 1031–1048. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2021.6.1031engMachado A.L. et al. Variants in GH, IGF1, and LEP genes associated with body traits in Santa Inês sheep. Scientia Agricola. 2021; 78(3): e20190216. https://doi.org/10.1590/1678-992x-2019-0216Machado A.L. et al. Variants in GH, IGF1, and LEP genes associated with body traits in Santa Inês sheep. Scientia Agricola. 2021; 78(3): e20190216. https://doi.org/10.1590/1678-992x-2019-0216Ding N. et al. Genetic Polymorphisms of IGF1 and IGF1R Genes and Their Effects on Growth Traits in Hulun Buir Sheep. Genes. 2022; 13(4): 666. https://doi.org/10.3390/genes13040666Ding N. et al. Genetic Polymorphisms of IGF1 and IGF1R Genes and Their Effects on Growth Traits in Hulun Buir Sheep. Genes. 2022; 13(4): 666. https://doi.org/10.3390/genes13040666Girmay S., Ahmad H.I., Zahra Q.A. A Simulation Analysis and Screening of Deleterious Nonsynonymous Single Nucleotide Polymorphisms (nsSNPs) in Sheep LEP Gene. BioMed Research International. 2022; 7736485. https://doi.org/10.1155/2022/7736485Girmay S., Ahmad H.I., Zahra Q.A. A Simulation Analysis and Screening of Deleterious Nonsynonymous Single Nucleotide Polymorphisms (nsSNPs) in Sheep LEP Gene. BioMed Research International. 2022; 7736485. https://doi.org/10.1155/2022/7736485Han J., Forrest R.H., Hickford J.G.H. Genetic variations in the myostatin gene (MSTN) in New Zealand sheep breeds. Molecular Biology Reports. 2013; 40(11): 6379–6384. https://doi.org/10.1007/s11033-013-2752-7Han J., Forrest R.H., Hickford J.G.H. Genetic variations in the myostatin gene (MSTN) in New Zealand sheep breeds. Molecular Biology Reports. 2013; 40(11): 6379–6384. https://doi.org/10.1007/s11033-013-2752-7Яцык О.А., Телегина Е.Ю. Полиморфизм гена миостатина (mstn) у овец породы манычский меринос. Аграрный вестник Верхневолжья. 2017; (3): 47–53. https://elibrary.ru/ziogubYatsyk O.A., Telegina E.Yu. The myostatin gene (MSTN) polymorphism in manych merino sheep breed. Agrarian Journal of Upper Volga Region. 2017; (3): 47–53 (In Russian). https://elibrary.ru/ziogubКриворучко А.Ю., Селионова М.И., Сафарян Е.Ю., Яцык О.А. Влияние однонуклеотидных полиморфизмов в гене MyoD1 на показатели мясной продуктивности овец северокавказской породы. Аграрный научный журнал. 2020; (2): 49–54. https://elibrary.ru/lfjgdfKrivoruchko A.Yu., Selionova M.I., Safaryan E.Yu., Yatsyk O.A. Influence of single nucleotide polymorphisms in MyoD1 gene on meat productivity indices in sheep of North Caucasian breed. Agrarian scientific journal. 2020; (2): 49–54 (In Russian). https://elibrary.ru/lfjgdfСкорых Л.Н., Фоминова И.О., Коваленко Д.В. Полиморфизм гена соматотропина и его взаимосвязь с показателями роста у мясошерстных овец. Зоотехния. 2020; (10): 6–8. https://elibrary.ru/lqgeljSkorykh L.N., Fominova I.O., Kovalenko D.V. Polymorphism of the somatotropin gene and its relationship with growth indicators in meat-coated sheep. Zootechniya. 2020; (10): 6–8 (In Russian). https://elibrary.ru/lqgeljДенискова Т.Е. и др. Поиск геномных вариантов, ассоциированных с живой массой у овец, на основе анализа высокоплотных SNP-генотипов. Сельскохозяйственная биология. 2021; 56(2): 279–291. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2021.2.279rusDeniskova Т.Е. et al. A search for genomic variants associated with body weight in sheep based on high density SNP-genotypes analysis. Agricultural Biology. 2021; 56(2): 279–291. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2021.2.279engDoyle J.L. et al. Genomic regions associated with muscularity in beef cattle differ in five contrasting cattle breeds. Genetics Selection Evolution. 2020; 52: 2. https://doi.org/10.1186/s12711-020-0523-1Doyle J.L. et al. Genomic regions associated with muscularity in beef cattle differ in five contrasting cattle breeds. Genetics Selection Evolution. 2020; 52: 2. https://doi.org/10.1186/s12711-020-0523-1Yasuda S. et al. Diacylglycerol Kinase η Augments C-Raf Activity and B-Raf/C-Raf Heterodimerization. Journal of Biological Chemistry. 2009; 284(43): 29559–29570. https://doi.org/10.1074/jbc.M109.043604Yasuda S. et al. Diacylglycerol Kinase η Augments C-Raf Activity and B-Raf/C-Raf Heterodimerization. Journal of Biological Chemistry. 2009; 284(43): 29559–29570. https://doi.org/10.1074/jbc.M109.043604Widmann P. et al. A systems biology approach using metabolomic data reveals genes and pathways interacting to modulate divergent growth in cattle. BMC Genomics. 2013; 14: 798. https://doi.org/10.1186/1471-2164-14-798Widmann P. et al. A systems biology approach using metabolomic data reveals genes and pathways interacting to modulate divergent growth in cattle. BMC Genomics. 2013; 14: 798. https://doi.org/10.1186/1471-2164-14-798

The authors declare that there are no conflicts of interest present.