По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 636.2.082.25:636.234.1+575.174 DOI:10.33920/sel-03-2412-02

Анализ мутации гена SLC35A3 у скота голштинской породы

Я. А. Кабицкая науч. сотр., ФГБОУ ВО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья», Россия, г. Тюмень, ORCID: 0000-0001-5943-2535, E-mail: kabitskaya.yana@gausz.ru
Е. Г. Бойко канд. биол. наук, доцент, ФГБОУ ВО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья», Россия, г. Тюмень, ORCID: 0000-0002-6524-196Х, E-mail: boyko@gausz.ru
Н. М. Костомахин д-р биол. наук, профессор, ФГБОУ ВО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К. А. Тимирязева», Россия, г. Москва, ORCID: 0000-0003-3987-0372, E-mail: kostomakhin@rgau-msha.ru
П. В. Соколов студент, ФГБОУ ВО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья», Россия, г. Тюмень, ORCID: 0009-0009-9369-143X, E-mail: sokolov.pv@edu.gausz.ru
Р. С. Зубов студент, ФГБОУ ВО «Государственный аграрный университет Северного Зауралья», Россия, г. Тюмень, ORCID: 0009-0000-2846-9968, E-mail: zubov.rs@edu.gausz.ru
Ключевые слова: анализ мутации , ген SLC35A3 , скот голштинской породы , CVM , метод PCR-PIRA , частота встречаемости

В настоящее время в разведении крупного рогатого скота молочного направления продуктивности появилась необходимость проводить скрининг поголовья на генетические аномалии. В частности, одним из самых распространенных является сложный порок развития позвонков (CVM), представляющий собой аутосомно-рецессивное наследственное заболевание у крупного рогатого скота голштинской породы. CVM влияет на качество разводимых животных и проявляется множеством нежелательных признаков: рождение потомства с низкой массой тела, аномалия шейного и грудного отделов позвоночника, сколиоз и порок развития запястных и предплюсневых суставов, аномалия сердца, высокая смертность в течение первых суток жизни либо мертворожденные телята. Заболевание вызвано точечной мутацией в 559 нуклеотиде гена SLC35A3, которая заменяет гуанин (G) на тимин (T) и приводит к потере функции белка-переносчика нуклеотидного сахара и вызывает пороки развития позвонков. Идентификация носителей CVM проводится с использованием метода PCR-PIRA, который основан на включении искусственного рестрикционного сайта в продукт амплификации с помощью двух прямых (F(w) 5’- cacaatttgtaggtctcactgca – 3’, F(cvm) 5’ –cacaatttgtaggtctcaatgca – 3’) и одного обратного (R(slc) 5’ – cgatgaaaaaggaaccaaaaggg – 3’) праймеров, содержащих на 3’-конце нуклеотидные замены. Праймеры на CVM аллель и на аллель дикого типа комплементарны нуклеотидной последовательности в области от 537 до 554 нуклеотида гена SLC35A3 крупного рогатого скота, но в обоих праймерах есть различия на 2 нуклеотида в 4-м и 5-м положениях с 3’-конца. Проанализирована статистика встречаемости CVM у скота голштинской породы, разводимой в некоторых странах. Так, в Дании частота встречаемости животных с аномалией составляет 31,0 %, в Польше – 24,8, в Германии – 13,2, в Японии – 32,5, в Швеции– 23,0, в Турции – 0,017 %.

Литература:

1. Дементьева Н. В. Анализ частоты встречаемости трех рецессивных летальных мутаций у коров Ленинградской области / Н. В. Дементьева, О. В. Митрофанова, А. А. Кудинов // Известия СПбГАУ. – 2015. – № 39. – С. 136–139.

2. Летальные гаплотипы в популяции голштинского крупного рогатого скота и их роль в воспроизводстве / В. В. Кожуховская, О. С. Зайцева, Н. А. Мартынов и др. // Животноводство и кормопроизводство. – 2021. – № 3. – С. 155–166.

3. Линейная структура белорусского типа свиней породы йоркшир на основе анализа дифференциации ДНК-микросателлитов / Ю. С. Казутова, А. A. Бальников, Н. М. Костомахин, И. Ф. Гридюшко // Главный зоотехник. – 2023. – № 2 (235). – С. 3–18. – DOI: 10.33920/sel-03-2302-01.

4. ПЦР-диагностика комплексного порока позвоночника у крупного рогатого скота / Л. А. Баранова, В. П. Емельянова, Е. В. Жорник и др. // Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия биологических наук. – 2013. – № 2. – С. 53–56. – EDN VKYQKD.

5. Родионов Г. В. Скотоводство: учебник для вузов. – изд. 2-е, стер. / Г. В. Родионов, Н. М. Костомахин, Л. П. Табакова, – СПб., 2022. – 488 с.

6. Шайдуллин Р. Р. Характер распространения летальных генов у молочного скота / Р. Р. Шайдуллин, Т. Х. Фаизов, А. С. Ганиев // Ученые записки КГАВМ им. Н. Э. Баумана. – 2015. – № 222 (2). – С. 242–245.

7. Шукюрова Е. Б. Комплекс аномалий позвоночника (CVM) у голштинского крупного рогатого скота, разводимого в Хабаровском крае / Е. Б. Шукюрова, А. А. Лукашина // Евразийский Союз Ученых. – 2015. – № 8–3 (17). – С. 133–134.

8. A missense mutation in the bovine SLC35A3 gene, encoding a UDPN-acetylglucosamine transporter, causes complex vertebral malformation / B. Thomsen, P. Horn, F. Panitz et al. // Genome research. – 2006. – Vol. 16 (1). – P. 97–105. – DOI: 10.1101/gr.3690506.

9. Avanus K. Comparison of allele-specific PCR, created restriction-site PCR, and PCR with primer-introduced restriction analysis methods used for screening complex vertebral malformation carriers in Holstein cattle / K. Avanus, A. Altınel // Journal of Veterinary Science. – 2017. – Vol. 18 (4). – P. 465–470. – DOI: 10.4142/jvs.2017.18.4.465.

10. Kostomakhin N. Experience and prospects of the use of precision livestock farming in the Russian Federation / N. Kostomakhin, L. Tseiko, M. Kostomakhin // Bio Web of Conferences. XVII International Scientific and Practical Conference “State and Development Prospects of Agribusiness” (INTERAGROMASH 2024). EDP Sciences. – 2024. – P. 02001. – DOI: 10.1051/bioconf/202411302001.

11. Kostomakhin N. Reproductive and productive traits of cows of Holstein breed depending on the level of inbreeding / N. Kostomakhin, L. Tseiko, M. Kostomakhin // Bio Web of Conferences. XVII International Scientifi c and Practical Conference “State and Development Prospects of Agribusiness” (INTERAGROMASH 2024). EDP Sciences. – 2024. – P. 01009. – DOI: 10.1051/bioconf/202411301009.

12. Meydan H. Screening for bovine leukocyte adhesion deficiency, deficiency of uridine monophosphate synthase, complex vertebral malformation, bovine citrullinaemia, and factor XI deficiency in Holstein cows reared in Turkey / H. Meydan // Acta veterinaria Scandinavica. – 2010. – Vol. 52 (1). – P. 56. – DOI: 10.1186/1751-0147-52-56.

13. Prevalence of nine genetic defects in Chinese Holstein cattle. / M.Y. A. Khan, A. I. Omar, Y. He et al. // Veterinary medicine and science. – 2021. – Vol. 7 (5). – P. 1728–1735. – DOI: 10.1002/vms3.525.

1. Dementieva N. V. Analysis of the frequency of occurrence of three recessive lethal mutations in cows in the Leningrad region / N. V. Dementieva, O. V. Mitrofanova, A. A. Kudinov // Proceedings of the Saint Petersburg Agrarian University. – 2015. – No. 39. – P. 136–139.

2. Lethal haplotypes in the population of Holstein cattle and their role in reproduction / V. V. Kozhukhovskaya, O. S. Zaitseva, N. A. Martynov et al. // Livestock farming and feed production. – 2021. – No. 3. – P. 155–166.

3. The linear structure of Belarusian type of pigs of Yorkshire breed on base of the analysis of DNA differentiation of microsatellites / Yu. S. Kazutova, A. A. Balnikov, N. M. Kostomakhin, I. F. Gridyushko // Head of animal breeding. – 2023. – No. 2 (235). – P. 3–18. – DOI: 10.33920/sel-03-2302-01.

4. PCR-diagnostics for detection of latent carriers of a disease of complex vertebral malformation in cattle / L. A. Baranova, V. P. Emelyanova, E. V. Zhornik et al. // Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Series of biological sciences. – 2013. – No. 2. – P. 53–56. – EDN VKYQKD.

5. Rodionov G. V. Cattle breeding: a textbook for universities. – 2nd ed., reprinted) / G. V. Rodionov, N. M. Kostomakhin, L. P. Tabakova, – St. Petersburg, 2022. – 488 p.

6. Shaidullin R. R. The nature of the spread of lethal genes in dairy cattle / R. R. Shaidullin, T. Kh. Faizov, A. S. Ganiev // Scientific notes of the Kazan State Academy of Veterinary Medicine named after N. E. Bauman. – 2015. – No. 222 (2). – P. 242–245.

7. Shukyurova E. B. Complex vertebral anomalies (CVM) in Holstein cattle bred in Khabarovsk Territory / E. B. Shukyurova, A. A. Lukashina // Eurasian Union of Scientists. – 2015. – No. 8–3 (17). – P. 133–134.

8. A missense mutation in the bovine SLC35A3 gene, encoding a UDPN-acetylglucosamine transporter, causes complex vertebral malformation / B. Thomsen, P. Horn, F. Panitz et al. // Genome research. – 2006. – Vol. 16 (1). – P. 97–105. – DOI: 10.1101/gr.3690506.

9. Avanus K. Comparison of allele-specific PCR, created restriction-site PCR, and PCR with primer-introduced restriction analysis methods used for screening complex vertebral malformation carriers in Holstein cattle / K. Avanus, A. Altınel // Journal of Veterinary Science. – 2017. – Vol. 18 (4). – P. 465–470. – DOI: 10.4142/jvs.2017.18.4.465.

10. Kostomakhin N. Experience and prospects of the use of precision livestock farming in the Russian Federation / N. Kostomakhin, L. Tseiko, M. Kostomakhin // Bio Web of Conferences. XVII International Scientific and Practical Conference “State and Development Prospects of Agribusiness” (INTERAGROMASH 2024). EDP Sciences. – 2024. – P. 02001. – DOI: 10.1051/bioconf/202411302001.

11. Kostomakhin N. Reproductive and productive traits of cows of Holstein breed depending on the level of inbreeding / N. Kostomakhin, L. Tseiko, M. Kostomakhin // Bio Web of Conferences. XVII International Scientific and Practical Conference “State and Development Prospects of Agribusiness” (INTERAGROMASH 2024). EDP Sciences. – 2024. – P. 01009. – DOI: 10.1051/bioconf/202411301009.

12. Meydan H. Screening for bovine leukocyte adhesion deficiency, deficiency of uridine monophosphate synthase, complex vertebral malformation, bovine citrullinaemia, and factor XI deficiency in Holstein cows reared in Turkey / H. Meydan // Acta veterinaria Scandinavica. – 2010. – Vol. 52 (1). – P. 56. – DOI: 10.1186/1751-0147-52-56.

13. Prevalence of nine genetic defects in Chinese Holstein cattle. / M.Y. A. Khan, A. I. Omar, Y. He et al. // Veterinary medicine and science. – 2021. – Vol. 7 (5). – P. 1728–1735. – DOI: 10.1002/vms3.525.

Голштинская порода крупного рогатого скота является одной из наиболее продуктивных и перспективных пород по производству молока. В последнее время у животных все чаще фиксируется комплексный порок развития позвоночника (complex vertebral malformation – CVM). Он влияет на качество разводимых животных и проявляется множеством нежелательных признаков: рождение потомства с низкой массой тела, аномалия шейного и грудного отделов позвоночника, сколиоз и порок развития запястных и предплюсневых суставов, аномалия сердца, высокая смертность в течение первых суток жизни либо мертворожденные. Данная патология диагностируется наличием мутантного аллеля, вызывающего CVM. В связи с высокой востребованностью разведения данной породы специалисты животноводческих предприятий озадачены поиском идентификации мутации, чтобы устранить ее в дальнейшем [6, 11].

С развитием молекулярно-генетических методов исследования стало доступно тестировать животных на наличие CVM по гену SLC35A3 [1].

Изучение структуры гена SLC35A3 у млекопитающих и крупного рогатого скота, в частности, позволило идентифицировать полиморфный сайт в положении G559T, в котором выявлена нуклеотидная замена G (гуанин) на T (тимин) в ДНК у животных – носителей CVM [2].

Целью работы явился анализ данных литературы по распространению мутации гена SLC35A3 у скота голштинской породы, вызывающей порок комплексного развития позвоночника (CVM) у крупного рогатого скота голштинской породы.

Сложный порок развития позвонков является наиболее частым наследственным заболеванием молочного скота голштинской породы (рис. 1). В случае рождения живых телят, пораженных CVM, можно выявить множество патологий и в конечном итоге раннюю смерть [5, 9].

С развитием молекулярно-генетических методов исследования стало возможным выявить источник заболевания. Группа ученых во главе с H. Meydan осуществила прорыв в изучении данного заболевания у животных [12].

Ими был описан ген CVM, кодирующий белок SLC35A3 и являющийся членом семейства носителей растворенных веществ SLC35. Эти ферменты транспортируют нуклеотидные сахара из цитозоля в просвет эндоплазматического ретикулума и/или аппарата Гольджи. В этих органеллах нуклеотидные сахара используются гликозилтрансферазами для синтеза сахарных цепей гликопротеинов, гликолипидов и углеводных полимеров.

Для Цитирования:
Я. А. Кабицкая, Е. Г. Бойко, Н. М. Костомахин, П. В. Соколов, Р. С. Зубов, Анализ мутации гена SLC35A3 у скота голштинской породы. Главный зоотехник. 2024;12.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными:
В избранное
Рекомендовать
Цитировать
Получить выпуск бесплатно!

Цитировать

Для Цитирования:

Получить бесплатно

Нажимая кнопку "Получить доступ" вы даёте своё согласие обработку своих персональных данных

Войти

Забыли пароль?
Сменить через SMS или по Email

Регистрация

Ошибка капчи

Введите код подтверждения

На указанный Вами номер телефона был отправлен код подтверждения.
Повторно запросить код можно будет через секунд.

Войдите в учетную запись

Активация промокода

Введите код подтверждения

На указанный Вами номер телефона был отправлен код подтверждения.
Повторно запросить код можно будет через секунд.

Введите код подтверждения

На указанный Вами номер телефона был отправлен код подтверждения.
Повторно запросить код можно будет через секунд.

Введите код подтверждения

На указанный Вами номер телефона был отправлен код подтверждения.
Повторно запросить код можно будет через секунд.

Войдите в учетную запись

Войдите в учетную запись

Заявка на подписку

Обратная связь

На сайте используется защита от спама reCAPTCHA и применяются Условия использования и Конфиденциальность Google

Использовать это устройство?

Одновременно использовать один аккаунт разрешено только с одного устройства.

Введите код подтверждения

На указанный Вами номер телефона был отправлен код подтверждения.
Повторно запросить код можно будет через секунд.

Выберите тип

Мы перевели вас на Русскую версию сайта
You have been redirected to the Russian version
Этот сайт использует cookies
Подробности