vetpressАграрная наукаAgrarian science0869-81552686-701XРедакция журнала "Аграрная наука"10.32634/0869-8155-2025-398-09-62-68vetpress-3828Research ArticleЗООТЕХНИЯZOOTECHNICSИдентификация полиморфных SNP в генах IGF2BP2 и BMPR1B у оренбургской и карачаевской пород козIdentification of polymorphic SNPs in IGF2BP2 and BMPR1B genes in Orenburg and Karachaev breeds of goatshttps://orcid.org/0000-0003-4830-6626КошкинаО. А.KoshkinaO. A.

Ольга Андреевна Кошкина, кандидат биологических наук, научный сотрудник

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

Olga Andreevna Koshkina, Candidate of Biological Sciences, Researcher

60 Dubrovitsy, Podolsk Municipal 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, г. о. Подольск, Московская обл., 142132

Tatiana Evgenievna Deniskova, Candidate of Biological Sciences, Leading Researcher

60 Dubrovitsy, Podolsk Municipal District, Moscow Region, 142132

horarka@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4752-0727АбдельмановаА. С.AbdelmanovaA. S.

Александра Сергеевна Абдельманова, доктор биологических наук, старший научный сотрудник

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

Alexandra Sergeevna Abdelmanova, Doctor of Biological Sciences, Senior Researcher

60 Dubrovitsy, Podolsk Municipal District, Moscow Region, 142132

abdelmanova@vij.ruhttps://orcid.org/0009-0006-1061-2715ЧурбаковаН. А.ChurbakovaN. A.

Надежда Александровна Чурбакова, аспирант

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

Nadezhda Aleksandrovna Churbakova, Graduate Student

60 Dubrovitsy, Podolsk Municipal District, Moscow Region, 142132

nadushik95@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2628-9554СоловьеваА. Д.SolovyovaA. D.

Анастасия Дмитриевна Соловьева, младший научный сотрудник

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

Anastasia Dmitrievna Solovyova, Junior Researcher

60 Dubrovitsy, Podolsk Municipal District, Moscow Region, 142132

anastastasiya93@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3418-2511ДоцевА. В.DotsevA. V.

Арсен Владимирович Доцев, кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник

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

Arsen Vladimirovich Dotsev, Candidate of Biological Sciences, Leading Researcher

60 Dubrovitsy, Podolsk Municipal District, Moscow Region, 142132

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

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

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

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

60 Dubrovitsy, Podolsk Municipal District, Moscow Region, 142132

n_zinovieva@mail.ruФедеральный исследовательский центр животноводства — ВИЖ им. академика Л.К. ЭрнстаРоссияL.K. Ernst Federal Research Center for Animal HusbandryRussian Federation202520092025096268Copyright © Кошкина О.А., Денискова Т.Е., Абдельманова А.С., Чурбакова Н.А., Соловьева А.Д., Доцев А.В., Зиновьева Н.А., 20252025Кошкина О.А., Денискова Т.Е., Абдельманова А.С., Чурбакова Н.А., Соловьева А.Д., Доцев А.В., Зиновьева Н.А.Koshkina O.A., Deniskova T.E., Abdelmanova A.S., Churbakova N.A., Solovyova A.D., Dotsev A.V., 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/3828Актуальность

Актуальность. Репродуктивные качества коз имеют высокую экономическую ценность. В качестве генов-кандидатов, ассоциированных с репродуктивными способностями коз, были предложены гены IGF2BP2 and BMPR1B. Однако их роль в формировании мно­гоплодия у коз малоизучена. В связи с этим более детальное изучение полиморфизма в генах IGF2BP2 и BMPR1B может углубить знания о генетических механизмах, лежащих в основе многоплодия коз, поэтому были выбраны эти гены как целевые для проведе­ния эксперимента.

Методы

Методы. Полногеномное секвенирование методом NGS позволило получить последо­вательности полных геномов коз оренбургской (n = 15) и карачаевской (n = 15) пород коз. Из полных геномов были извлечены полные последовательности генов-кандидатов, влияющих на репродуктивные способности коз (IGF2BP2 и BMPR1B), в которых был осу­ществлен поиск однонуклеотидных полиморфизмов (SNP). Наиболее различающиеся SNPs в анализируемых генах выбирали на основании расчета значений FT для каж­дого SNP внутри каждого гена, выполненного с использованием программного обес­печения PLINK 2.

Результаты

Результаты. При сравнении нуклеотидной последовательности генов IGF2BP2 и BMPR1B у коз карачаевской и оренбургской пород были выявлены наиболее различающиеся SNPs на основании расчета значений FST. Наибольшие различия в последо­вательностях были выявлены в гене BMPR1B: 11 SNPs со значениями FST от 0,513305 до 0,596852. В то время как в гене IGF2BP2 было выявлено всего 2 SNPs (FST = 0,453078).

Relevance

Relevance. Reproductive traits of goats are of high economic value. IGF2BP2 and BMPR1B genes were proposed as candidate genes associated with reproductive traits of goats. However, their role in the formation of multiple pregnancy in goats is poorly understood. In this regard, a more detailed study of polymorphism in the IGF2BP2 and BMPR1B genes may deepen the knowledge of the genetic mechanisms underlying multiple pregnancy in goats, so we chose these genes as targets for the experiment.

Methods

Methods. Complete genomes of goats of Orenburg (n = 15) and Karachaev (n = 15) breeds were obtained by whole genome sequencing performed by NGS. From whole genomes we extracted the complete sequences of candidate genes affecting the reproductive abilities of goats (IGF2BP2 and BMPR1B), in which a search for single nucleotide polymorphisms (SNP) was performed. The most different SNPs in the analyzed genes were selected based on the calculation of FST values for each SNP within each gene, performed using PLINK 2 software.

Results

Results. Comparison of the nucleotide sequence of the IGF2BP2 and BMPR1B genes in Karachaev and Orenburg goats, the most different SNPs were identified based on the calculation of FST values. The greatest differences in sequences were found in the BMPR1B gene: 11 SNPs with FST values from 0.513305 to 0.596852. While in the IGF2BP2 gene, only 2 SNPs were identified (FST = 0.453078).

ДНК-маркерыSNPгены-кандидатыполные геномыполиморфизмDNA markersSNPscandidate geneswhole-genome sequencingpolymorphismgenotypeИсследование выполнено за счет гранта № 24-46-02012 Российского научного фонда. https://rscf.ru/project/24-46-02012/The study was supported by grant No. 24-46-02012 of the Russian Science Foundation. https://rscf.ru/project/24-46-02012/ReferencesСелионова 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.2021.6.1031engЕрохин А.И., Карасев Е.А., Юлдашбаев Ю.А., Ерохин С.А., Сычева И.Н. Генетические основы многоплодия овец, Овцы, козы, шерстяное дело. 2022; (4): 11–16. https://doi.org/10.26897/2074-0840-2022-4-11-16Erokhin A.I., Karasev E.A., Yuldashbayev Yu.A., Erokhin S.A., Sycheva I.N. Genetic bases of sheep multiplicity. Sheep, goats, wool business. 2022; (4): 11–16 (in Russian). https://doi.org/10.26897/2074-0840-2022-4-11-16E G.-X., Zhao Y.-J., Huang Y.-F. Selection signatures of litter size in Dazu black goats based on a whole genome sequencing mixed pools strategy. Molecular Biology Reports. 2019; 46(5): 5517–5523. https://doi.org/10.1007/s11033-019-04904-6E G.-X., Zhao Y.-J., Huang Y.-F. Selection signatures of litter size in Dazu black goats based on a whole genome sequencing mixed pools strategy. Molecular Biology Reports. 2019; 46(5): 5517–5523. https://doi.org/10.1007/s11033-019-04904-6Зиновьева Н.А. и др. Роль ДНК-маркеров признаков продуктив­ности сельскохозяйственных животных, Зоотехния. 2010; (1): 8–10. https://elibrary.ru/jwjhpvZinovieva N.A. et al. The role of DNA markers of productivity traits in farm animals. Zootechniya. 2010; (1): 8–10 (in Russian). https://elibrary.ru/jwjhpvLiu Y. et al. Effect of Upregulation of Transcription Factor TFDP1 Binding Promoter Activity Due to RBP4 g.36491960G>C Mutation on the Proliferation of Goat Granulosa Cells. Cells. 2022; 11(14): 2148. https://doi.org/10.3390/cells11142148Liu Y. et al. Effect of Upregulation of Transcription Factor TFDP1 Binding Promoter Activity Due to RBP4 g.36491960G>C Mutation on the Proliferation of Goat Granulosa Cells. Cells. 2022; 11(14): 2148. https://doi.org/10.3390/cells11142148Кошкина О.А., Денискова Т.Е., Романов М.Н., Зиновьева Н.А. Геномные исследования домашних коз (Capra hircus L.): совре­менное состояние и перспективы (обзор). Сельскохозяйственная биология. 2024; 59(4): 587–604. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2024.4.587rusKoshkina O.A., Deniskova Т.Е., Romanov M.N., Zinovieva N.А. Genomic studies in domestic goats (Capra hircus L.): current advances and prospects (review). Agricultural Biology. 2024; 59(4): 587–604. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2024.4.587engDeng K. et al. IGF2BP2 regulates the proliferation and migration of endometrial stromal cells through the PI3K/AKT/mTOR signaling pathway in Hu sheep. Journal of Animal Science. 2024; 102: skae129. https://doi.org/10.1093/jas/skae129Deng K. et al. IGF2BP2 regulates the proliferation and migration of endometrial stromal cells through the PI3K/AKT/mTOR signaling pathway in Hu sheep. Journal of Animal Science. 2024; 102: skae129. https://doi.org/10.1093/jas/skae129Song Y., Han J., Cao F., Ma H., Cao B., An X. Endometrial genome-wide DNA methylation patterns of Guanzhong dairy goats at days 5 and 15 of the gestation period. Animal Reproduction Science. 2019; 208: 106124. https://doi.org/10.1016/j.anireprosci.2019.106124Song Y., Han J., Cao F., Ma H., Cao B., An X. Endometrial genome-wide DNA methylation patterns of Guanzhong dairy goats at days 5 and 15 of the gestation period. Animal Reproduction Science. 2019; 208: 106124. https://doi.org/10.1016/j.anireprosci.2019.106124Xin D. et al. Insertion/deletion variants within the IGF2BP2 gene identified in reported genome-wide selective sweep analysis reveal a correlation with goat litter size. Journal of Zhejiang University SCIENCE B. 2021; 22(9): 757–766. https://doi.org/10.1631/jzus.B2100079Xin D. et al. Insertion/deletion variants within the IGF2BP2 gene identified in reported genome-wide selective sweep analysis reveal a correlation with goat litter size. Journal of Zhejiang University SCIENCE B. 2021; 22(9): 757–766. https://doi.org/10.1631/jzus.B2100079Yang J. et al. Structural variant landscapes reveal convergent signatures of evolution in sheep and goats. Genome Biology. 2024; 25: 148. https://doi.org/10.1186/s13059-024-03288-6Yang J. et al. Structural variant landscapes reveal convergent signatures of evolution in sheep and goats. Genome Biology. 2024; 25: 148. https://doi.org/10.1186/s13059-024-03288-6Piper L.R., Bindon B.M., Davis G.H. The single gene inheritance of the high litter size of the Booroola Merino. Land R.B., Robinson D.W. (eds.). Genetics of reproduction in Sheep. London: Butterworths. 1985; 115–125.Piper L.R., Bindon B.M., Davis G.H. The single gene inheritance of the high litter size of the Booroola Merino. Land R.B., Robinson D.W. (eds.). Genetics of reproduction in Sheep. London: Butterworths. 1985; 115–125.Dutta R. et al. Polymorphism and nucleotide sequencing of BMPR1B gene in prolific Assam hill goat. Molecular Biology Reports. 2014; 41(6): 3677–3681. https://doi.org/10.1007/s11033-014-3232-4Dutta R. et al. Polymorphism and nucleotide sequencing of BMPR1B gene in prolific Assam hill goat. Molecular Biology Reports. 2014; 41(6): 3677–3681. https://doi.org/10.1007/s11033-014-3232-4Pourali Dogaheh S. et al. Investigating the Polymorphism of Bone Morphogenetic Protein Receptor-1B (BMPR1B) Gene in Markhoz Goat Breed. Animals. 2020; 10(9): 1582. https://doi.org/10.3390/ani10091582Pourali Dogaheh S. et al. Investigating the Polymorphism of Bone Morphogenetic Protein Receptor-1B (BMPR1B) Gene in Markhoz Goat Breed. Animals. 2020; 10(9): 1582. https://doi.org/10.3390/ani10091582Song T. et al. Polymorphisms Analysis of BMP15, GDF9 and BMPR1B in Tibetan Cashmere Goat (Capra hircus). Genes. 2023; 14(5): 1102. https://doi.org/10.3390/genes14051102Song T. et al. Polymorphisms Analysis of BMP15, GDF9 and BMPR1B in Tibetan Cashmere Goat (Capra hircus). Genes. 2023; 14(5): 1102. https://doi.org/10.3390/genes14051102Ahlawat S., Sharma R., Roy M., Mandakmale S., Prakash V., Tantia M.S. Genotyping of Novel SNPs in BMPR1B, BMP15, and GDF9 Genes for Association with Prolificacy in Seven Indian Goat Breeds. Animal Biotechnology. 2016; 27(3): 199–207. https://doi.org/10.1080/10495398.2016.1167706Ahlawat S., Sharma R., Roy M., Mandakmale S., Prakash V., Tantia M.S. Genotyping of Novel SNPs in BMPR1B, BMP15, and GDF9 Genes for Association with Prolificacy in Seven Indian Goat Breeds. Animal Biotechnology. 2016; 27(3): 199–207. https://doi.org/10.1080/10495398.2016.1167706Shokrollahi B., Morammazi S. Polymorphism of GDF9 and BMPR1B genes and their association with litter size in Markhoz goats. Reproduction in Domestic Animals. 2018; 53(4): 971–978. https://doi.org/10.1111/rda.13196Shokrollahi B., Morammazi S. Polymorphism of GDF9 and BMPR1B genes and their association with litter size in Markhoz goats. Reproduction in Domestic Animals. 2018; 53(4): 971–978. https://doi.org/10.1111/rda.13196Polley S. et al. Polymorphism of fecundity genes (BMPR1B, BMP15 and GDF9) in the Indian prolific Black Bengal goat. Small Ruminant Research. 2009; 85(2–3): 122–129. https://doi.org/10.1016/j.smallrumres.2009.08.004Polley S. et al. Polymorphism of fecundity genes (BMPR1B, BMP15 and GDF9) in the Indian prolific Black Bengal goat. Small Ruminant Research. 2009; 85(2–3): 122–129. https://doi.org/10.1016/j.smallrumres.2009.08.004Ullah I. et al. Association of polymorphism in the promotor area of the caprine BMPR1B gene with litter size and body measurement traits in Damani goats. Tropical Animal Health and Production. 2024; 56(4): 137. https://doi.org/10.1007/s11250-024-03991-3Ullah I. et al. Association of polymorphism in the promotor area of the caprine BMPR1B gene with litter size and body measurement traits in Damani goats. Tropical Animal Health and Production. 2024; 56(4): 137. https://doi.org/10.1007/s11250-024-03991-3Петров Н.И. Продуктивность и наследование масти потомством оренбургских коз. Вестник мясного скотоводства. 2015; (4): 47–50. https://elibrary.ru/vhjbixPetrov N.I. Productivity and inheritance of color type by the progeny of Orenburg goats. Herald of Beef Cattle Breeding. 2015; (4): 47–50 (in Russian). https://elibrary.ru/vhjbixМамонтова Т.В., Гаджиев З.К., Айбазов А.-М.М. Продуктивные и воспроизводительные особенности местных карачаевских коз. Сборник научных трудов Ставропольского научно-исследова­тельского института животноводства и кормопроизводства. 2011; 4(1): 15–17. https://elibrary.ru/oolwfnMamontova T.V., Gadzhiyev Z.K., Aybazov A.-M.М. Productive and reproductive features of local Karachay goats. Sbornik nauchnykh trudov Stavropolskogo nauchno-issledovatelskogo instituta zhivotnovodstva i kormoproizvodstva. 2011; 4(1): 15–17 (in Russian). https://elibrary.ru/oolwfnСелионова М.И., Мамонтова Т.В., Айбазов А.-М.М. Особенно­сти репродуктивной функции карачаевских коз в зависимости от разных географических районов разведения. Известия Тимиря­зевской сельскохозяйственной академии. 2021; (2): 114–122. https://doi.org/10.26897/0021-342X-2021-2-114-122Selionova M.I., Mamontova T.V., Aybazov A.-M.M. Features of the reproductive function of Karachay goats depending on different geographical areas of breeding. Izvestiya of Timiryazev Agricultural Academy. 2021; (2): 114–122 (in Russian). https://doi.org/10.26897/0021-342X-2021-2-114-122Vasimuddin M., Misra S., Li H., Aluru S. Efficient Architecture- Aware Acceleration of BWA-MEM for Multicore Systems. 2019 IEEE International Parallel and Distributed Processing Symposium (IPDPS). IEEE. 2019; 314–324. https://doi.org/10.1109/IPDPS.2019.00041Vasimuddin M., Misra S., Li H., Aluru S. Efficient Architecture- Aware Acceleration of BWA-MEM for Multicore Systems. 2019 IEEE International Parallel and Distributed Processing Symposium (IPDPS). IEEE. 2019; 314–324. https://doi.org/10.1109/IPDPS.2019.00041Danecek P. et al. Twelve years of SAMtools and BCFtools. GigaScience. 2021; 10(2): giab008. https://doi.org/10.1093/gigascience/giab008Danecek P. et al. Twelve years of SAMtools and BCFtools. GigaScience. 2021; 10(2): giab008. https://doi.org/10.1093/gigascience/giab008Yin H. et al. Variants in BMP7 and BMP15 3’-UTRs Associated with Reproductive Traits in a Large White Pig Population. Animals. 2019; 9(11): 905. https://doi.org/10.3390/ani9110905Yin H. et al. Variants in BMP7 and BMP15 3’-UTRs Associated with Reproductive Traits in a Large White Pig Population. Animals. 2019; 9(11): 905. https://doi.org/10.3390/ani9110905

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