СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
95
SCREENING FOR MUTATIONS DETERMINING THE DEVELOPMENT OF
HEREDITARY DISEASES IN CATTLE BASED ON MOLECULAR GENETIC METHODS
I.S. Beyshova - Associate professor in Kostanay State University named after A.Baytursynov
Y.S. Usenbekov
–
Candidate of Biological Science, Head of Department of Clinical Veterinary Medicine of
Kazakh National Agrarian University, Almaty
S.B. Alimgazina
–
assistant professor of obstetrics, surgery and biotechnology of animal reproduction of
Kazakh National Agrarian University, Almaty
According to the Holstein Association of Canada, 462 genetically determined morphological and functional
disorders have been identified in cattle to date, with 46 of hereditary abnormalities identifiable by molecular genetic
techniques. Early diagnosis of these mutations and the culling of animals and breeding material, as well as genetic
passport requirements in the procurement of cattle, embryos, frozen semen, allow eliminating hereditary diseases.
Coagulation factor XI deficiency in cattle is an autosomal recessive hereditary genetic defect. For the first time
this pathology was recorded in 1969 in Holstein cows. Often, the causative factor of the majority of hidden genetic
defects in animals are point mutations in the coding area of the corresponding genes. It is known that a genetic
defect, coagulation factor XI deficiency in cattle (FXID) is the opposite effect of the insertion of the nucleotide
sequence as part of exon 12 of gene FXI with 76 base pairs. Because of insertion, STOPcodon (TAA) has
appeared.
Keywords: deficiency of coagulation factorIX, autosomal recessivedisease, insertion, reproductive
function of cows.
В настоящее время в Республике Казах
-
стан животноводство является ведущей от
-
раслью сельскохозяйственного производства,
поставщиком ценных продуктов питания для
человека и сырья для промышленности. Вместе
тем все чаще проявляются признаки генети
-
ческой эрозии –
накопления груза вредных ре
-
цессивных мутаций. При этом снижаются вос
-
производительная способность новорожденных
и молодняка, резистентность, продолжитель
-
ность хозяйственного использования животных,
что отрицательно влияет на рентабельность
производства. У крупного рогатого скота выяв
-
лено 46 генетических дефектов, при которых в
настоящее разработаны молекулярно
-
генетичес
-
кие
методы диагностики
[1, 2].
По сведениям ассоциации голштинской
породы Канады у
крупного рогатого скота в нас
-
тоящее
время выявлено 4
62
генетически обус
-
ловленных морфологических и функциональных
нарушений
и из них 46 наследственных ано
-
малий
можно идентифицировать с помощью мо
-
лекулярно
-
генетических
методов
.
Своевремен
-
ная диагностика данных мутаций и выбраковка
животных и племенного материала, а также
требования генетического паспорта при закупке
скота, эмбрионов, замороженной спермы позво
-
ляют элиминировать наследственные заболе
-
вания.
Дефицит
XI
фактора свертывания крови
крупного рогатого скота является аутосомаль
-
ным рецессивным наследственным генетичес
-
ким дефектом. Впервые данная патология была
зарегистрирована в 1969 году у коров голштин
-
ской породы. Часто, этиологическим фактором
большинства скрытых генетических дефектов у
животных являются точечные мутации в коди
-
рующей части соответствующих генов. Известно,
что генетический дефект, дефицит
XI
фактора
свертывания крови крупного рогатого скота
(FXID)
наоборот является последствием вставки
нуклеотидной последовательности в составе
экзона 12 гена
FXI
длиной
76 пар оснований. В
результате инсерции появился
STOPcodon
(TAA)[3].
Высокая скорость распространения вред
-
ных
мутаций определяется рецессивным харак
-
тером их наследования. Продукты таких генов,
как правило, участвуют в регуляции ткане
специ
-
фичных
функций и неблагоприятные эффекты
мутантного аллельного варианта компенсируют
-
ся в гетерозиготе нормальной функцией аллеля
дикого типа. Селекция на уровне фенотипа явля
-
ется неэффективной в связи с низкой частотой
гетерозигот по отношению к гомозиготам. Фено
-
типически, дефицит
XI
фактора (
FXID
) сверты
-
вания крови у телят характеризуется длитель
-
ным кровотечением из пупочного канатика, ане
-
мией. У коров, гетерозиготных носителей дефи
-
цита
XI
фактора свертывания крови молозиво
розового
цвета, обычно, такие животные
воспри
-
имчивы пневмонии, маститам и эндометритам
[4].
Исследованиями ученых Турции установ
-
лено, что дефицит
FXI
фактора свертывания
крови у коров негативно влияет на репродук
-
тивную
функцию коров, в частности у таких
животных снижается рост фолликулов и половой
цикл сопровождается снижением пиковой кон
-
центрации эстрадиола в крови животных. У
коров, гомозиготных и гетерозиготных носителей
генетического дефекта
XI
фактора свертывания
крови низкие показатели воспроизводительной
функции, часто встречаются трудные отелы и
рождение нежизнеспособных телят
[5].
В настоящее время молекулярно
-
генети
-
ческие основы генетических дефектов крупного
рогатого скота достаточно хорошо изучены, на
основании этих исследований разработаны ме
-
тоды диагностики наследственных заболеваний.
Все наследственные заболевания животных
в
той или иной степени связаны с нарушением
репродуктивной функции у коров, снижением
резистентности организма телят, у носителей
АУЫЛШАРУАШЫЛЫҚ ҒЫЛЫМДАРЫ
96
мутации генетического дефекта часто регистри
-
руются эмбриональная смертность, повышение
индекса осеменения в результате ранней
смертности предимплантационных эмбрионов в
период стельности
[6].
Целью работы
была разработка метода
идентификации дефицита
XI
фактора свертыва
-
ния крови
методом полимеразной цепной реак
-
ции и изучение распространенности данной па
-
тологии у популяции крупного рогатого скота Ак
-
молинской и Алматинской областей.
Исследования проводились на
35
племен
-
ных быках АО «Асыл
-
Тулик» и на
24
быках ТОО
«Асыл» и 37 коровах голштинской породы ТОО
«Байсерке
-
Агро»
в рамках реализации проекта
«Мониторинг племенных животных Республики
Казахстан на носительство генетических де
-
фектов с помощью молекулярно
-
генетических
методов» в учебно
-
научно
-
диагностической ла
-
боратории Казахстанско
-
Японского инновацион
-
ного центра Казахского национального аграрного
университета.
В качестве материала для исследования
были использованы замороженная
сперма
быков
и периферическая кровь коров. ДНК из крови
коров и спермы быков выделяли с помощью
набора «ДНК сорб В». При выделении ДНК из
замороженной спермы с целью оптимизации и
выделения более качественной ДНК нами был
использован способ предварительной обработки
спермы следующим образом: вносили в пробир
-
ку 200 мкл спермы, затем добавляли 1 мл лизи
-
рующего буфера,
имеющий состав 100 мМТрис,
20 мМ ЭДТА, 10 мМNaCI, рН 8,0 и перемеши
-
вали в течение 30 секунд, далее центрифуги
-
ровали
g
10000 об/мин в течение 5 минут. После
центрифугирования, суспендировали осадок в
500 мкл буфера: 100 мМТрис, 20 мМ ЭДТА, 10
мМNa
CI
, рН 8,0 и добавляли 8 мкл 2
-
мерк
-
аптоэтанола. Затем перемешивали навортексе
в течение 1 минуты и оставляли на 30 минут при
комнатной температуре.
Полимеразную цепную реакцию проводили
на термоциклере «Терцик» производства Рос
-
сии
.
Для детекции носителей дефицита
Xi
фак
-
тора свертывания крови использовали прайме
-
ры:
F-
5′
- CCCACTGGCTAGGAATCATT -
3′ и
R-
5′
- CAAGGCAATGTCATATCCAC -
3′. Использо
-
вание данной пары праймеров позволяет ам
-
плифицироватьфрагмент гена
FXID
размером
244 п.н. у здоровых гомозиготных животных, 244
п.н. и 320 п.н. у гетерозиготных носителей и 320
п.н. у гомозиготных носителей генетического
дефекта (рисунок 1).
Достарыңызбен бөлісу: