Состояние исследований главного комплекса гистосовместимости (OLA) у овец

Актуальность. Изучение полиморфизма генов главного комплекса гистосовместимости, номенклатуры локусов, обозначения аллелей OLA у овец, ассоциативная связь с резистентностью или чувствительностью к паразитарным и инфекционным болезням.
Цель исследования — состояние изученности главного комплекса гистосовместимости (OLA) у овец.
В работе использовали системный анализ, статистический обзор литературных данных из российских и зарубежных источников по изученности главного комплекса гистосовместимости овец (OLA). По уровню изученности OLA овцы входят в десятку известных видов животных: приматы, собаки, кошки, лошади, овцы, козы, свиньи, крупный рогатый скот, лососи и мыши. OLA участвует в работе иммунной системы овец и кодирует белки распознавания чужеродных антигенов. Исследованиями ряда ученых показано, что гены OLA обладают значительным полиморфизмом наряду с другими генетическими маркерами. В связи с этим идет интенсивное формирование OLA номенклатуры (уже известны 10 локусов). Установлены локусы и аллели, определяющие устойчивость или чувствительность к паразитарным и другим болезням. Это позволит в дальнейшем вести отбор и формировать популяции устойчивых животных к определенным инфекционным началам. Знание генетической структуры в локусах DRB1 и DQB овец даст возможность разработать реагентно-программный комплекс для исследований по оценке уровня полиморфности OLA у различных пород овец. Генотипирование овец на ранних стадиях развития по генам главного комплекса гистосовместимости позволит выявлять животных, устойчивых или восприимчивых к заболеваниям.

1. Омарова Ф.А., Дроков М.Ю., Хамаганова Е.Г. Главный комплекс гистосовместимости: история открытия, эволюция, строение, значение при трансплантации аллогенных гемопоэтических стволовых клеток. Трансплантология. 2023; 15(2): 251-265. https://doi.org/10.23873/2074-0506-2023-15-2-251-265

2. Hassan M. etal. The dynamic influence of the DRB1*1101 allele on the resistance of sheep to experimental Teladorsagia circumcincta infection. Veterinary Research. 2011; 42: 46. https://doi.org/10.1186/1297-9716-42-46

3. Longeri M. etal. Association Between BoLA-DRB3.2 Polymorphism and Bovine Papillomavirus Infection for Bladder Tumor Risk in Podolica Cattle. Frontiers in Veterinary Science. 2021; 8: 630089. https://doi.org/10.3389/fvets.2021.630089

4. Portanier E. et al. Both candidate gene and neutral genetic diversity correlate with parasite resistance in female Mediterranean mouflon. BMC Ecology. 2019; 19: 12. https://doi.org/10.1186/s12898-019-0228-x

5. Esmailnejad A., Ganjiani V., Hosseini-Nasab E., Nazifi S. Association of Ovar-DRB1 alleles with innate immune responses in sheep. Veterinary Medicine and Science. 2022; 8(2): 752-757. https://doi.org/10.1002/vms3.683

6. Salim B. et al. Exploring genetic diversity and variation of Ovar-DRB1 gene in Sudan Desert Sheep using targeted next-generation sequencing. BMC Genomics. 2024; 25: 160. https://doi.org/10.1186/s12864-024-10053-3

7. Maccari G. etal. IPD-MHC 2.0: an improved inter-species database for the study of the major histocompatibility complex. Nucleic Acids Research. 2017; 45(D1): D860-D864. https://doi.org/10.1093/nar/gkw1050

8. Ellis S.A. et al. ISAG/IUIS-VIC Comparative MHC Nomenclature Committee report, 2005. Immunogenetics. 2006; 57(12): 953-958. https://doi.org/10.1007/s00251-005-0071-4

9. Radwan J., Babik W., Kaufman J., Lenz T.L., Winternitz J. Advances in the Evolutionary Understanding of MHC Polymorphism. Trends in Genetics. 2020; 36(4): 298-311. https://doi.org/10.1016/j.tig.2020.01.008

10. Robinson J., Barker D.J., Georgiou X., Cooper M.A., Flicek P, Marsh S.G.E. IPD-IMGT/HLA Database. Nucleic Acids Research. 2020; 48(D1): D948-D955. https://doi.org/10.1093/nar/gkz950

11. Vasoya D. et al. High throughput analysis of MHC-I and MHC-DR diversity of Brazilian cattle populations. HLA. 2021; 98(2): 93-113. https://doi.org/10.1111/tan.14339

12. Barker D.J. etal. The IPD-IMGT/HLA Database. Nucleic Acids Research. 2023; 51(D1): D1053-D1060. https://doi.org/l0.1093/nar/gkac1011

13. Silwamba I. etal. High throughput analysis of MHC class I and class II diversity of Zambian indigenous cattle populations. HLA. 2023; 101(5): 458-483. https://doi.org/10.1111/tan.14976

14. Francisco R.d.S. etal. Differential haplotype expression in class I MHC genes during SARS-CoV-2 infection of human lung cell lines. Frontiers in Immunology. 2023; 13: 1101526. https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.1101526

15. Ballingall K.T., Herrmann-Hoesing L., Robinson J., Marsh S.G.E., Stear M.J. A single nomenclature and associated database for alleles at the major histocompatibility complex class II DRB1 locus of sheep. Tissue Antigens. 2011; 77(6): 543-556. https://doi.org/10.1111/j.1399-0039.2011.01637.x

16. Marsh S.G.E. etal. Nomenclature for factors of the HLA system, 2010. Tissue Antigens. 2010; 75(4): 291-455. https://doi.org/10.1111/j.1399-0039.2010.01466.x

17. Millot P Genetic control of lymphocyte antigens in sheep: The OLA complex and two minor loci. Immunogenetics. 1979; 9: 509-534. https://doi.org/10.1007/BF01570447

18. Millot P. The OLA major histocompatibility complex of sheep. Study of six new factors and evidence of a third locus of the complex OLA-C. Experimental and Clinical Immunogenetics. 1984; 1(1): 31-42.

19. Chardon P et al. Analysis of the sheep MHC using HLA class I, class II and C4 cDNA probes. Immunogenetics. 1985; 22(4): 349-358. https://doi.org/10.1007/BF00430918

20. Hediger R. Die in situ hybridisierung zur genkartierung beim rind und schaf. Ph.D. Thesis. Zurich: Eidgenossischen Technischen Hochschule. 1988; 163.

21. Hediger R., Ansari H.A., Stranzinger G.F. Chromosome banding and gene localizations support extensive conservation of chromosome structure between cattle and sheep. Cytogenetics and Cell Genetics. 1991; 57(2-3): 127-134. https://doi.org/10.1159/000133131

22. Mahdy E.A. Makinen A., Chowdhary B.P, Andersson L., Gustavsson I. Chromosomal localization of the ovine major histocompatibility complex (OLA) by in situ hybridization. Hereditas. 1989; 111(1): 87-90. https://doi.org/10.1111/j.1601-5223.1989.tb00381.x

23. Miltiadou D., Ballingall K.T., Ellis S.A., Russel G.C., McKeever D.J. Haplotype characterization of transcribed ovine major histocompatibility complex (MHC) class I genes. Immunogenetics. 2005; 57(7): 499-509. https://doi.org/10.1007/s00251-005-0008-y

24. Vasoya D., Connelley T., Tzelos T., Todd H., Ballingall K.T. Large scale transcriptional analysis of MHC class I haplotype diversity in sheep. HLA. 2024; 103(2): e15356. https://doi.org/10.1111/tan.15356

25. Bay V., Kele? M., Aymaz R., Hatipoglu E., Oner Y, Yaman Y Documentation of extensive genetic diversity in the Ovar-DRB1 gene in native Turkish sheep. Animal Biotechnology. 2021; 32(4): 507-518. https://doi.org/10.1080/10495398.2021.1884086

26. Ali A.O.A. et al. Association of MHC class II haplotypes with reduced faecal nematode egg count and IgA activity in British Texel sheep. Parasite Immunology. 2019; 41(7): e12626. https://doi.org/10.1111/pim.12626

27. Stear A. et al. Identification of the amino acids in the Major Histocompatibility Complex class II region of Scottish Blackface sheep that are associated with resistance to nematode infection. International Journal for Parasitology. 2019; 49(10): 797-804. https://doi.org/10.1016/j.ijpara.2019.05.003

28. Stear M., Preston S., Piedrafita D., Donskow-Lysoniewska K. The Immune Response to Nematode Infection. International Journal of Molecular Sciences. 2023; 24(3): 2283. https://doi.org/10.3390/ijms24032283

29. Yaman Y et al. A novel 2 bp deletion variant in Ovine-DRB1 gene is associated with increased Visna/maedi susceptibility in Turkish sheep. Scientific Reports. 2021; 11: 14435. https://doi.org/10.1038/s41598-021-93864-8

30. Марзанов Н.С., Насибов М.Г., Озеров М.Ю., Кантанен Ю. Аллелофонд у различных пород овец по микросателлитам. Дубровицы: 11-й ФОРМАТ. 2004; 119. https://elibrary.ru/vvtaik

31. Марзанов Н.С. идр. Эволюция и генная технология в тонкорунном овцеводстве. М.: Росинформагротех. 2012; 174. ISBN 978-5-7367-0909-0 https://elibrary.ru/qlctsd

32. Моисейкина Л.Г., Марзанов Н.С., Марзанова С.Н. Селекция овец с использованием генетических маркеров. Элиста: Калмыцкий государственный университет им. Б.Б. Городовикова. 2013; 100. https://elibrary.ru/virmin

33. Zhang M. etal. Y-chromosome haplotype diversity of domestic sheep (Ovisaries) in northern Eurasia. Animal Genetics. 2014; 45(6): 903-907. https://doi.org/10.1111/age.12214

34. Marzanov N.S. etal. The Significance of a Multilocus Analysis for Assessing the Biodiversity of the Romanov Sheep Breed in a Comparative Aspect. Animals. 2023; 13(8): 1320. https://doi.org/10.3390/ani13081320

35. Geldermann H., Mir M.R., Kuss A.W., Bartenschlager H. OLA-DRB1 microsatellite variants are associated with ovine growth and reproduction traits. Genetics Selection Evolution. 2006; 38: 431. https://doi.org/10.1186/1297-9686-38-4-431

36. Wang K. etal. MHC-DRB1 exon 2 polymorphism and its association with mycoplasma ovipneumonia resistance or susceptibility genotypes in sheep. Journal of Genetics. 2020; 99: 22. https://doi.org/10.1007/s12041-020-1175-1

37. Huang W., Dicks K.L., Hadfield J.D., Johnston S.E., Ballingall K.T., Pemberton J.M. Contemporary selection on MHC genes in a free-living ruminant population. Ecology Letters. 2022; 25(4): 828-838. https://doi.org/10.1111/ele.13957

38. Gowane G.R. et al. Cross-population genetic analysis revealed genetic variation and selection in the Ovar-DRB1 gene of Indian sheep breeds. Animal Biotechnology. 2023; 34(7): 2928-2939. https://doi.org/10.1080/10495398.2022.2125404

39. Gowane G.R. et al. Population-wide genetic analysis of Ovar-DQA1 and DQA2 loci across sheep breeds in India revealed their evolutionary importance and fitness of sheep in a tropical climate. Animal Biotechnology. 2023; 34(9): 4645-4657. https://doi.org/10.1080/10495398.2023.2180010