Subscription request:

podpiska@panor.ru

For all questions:

+7 495 274-22-22

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

Analysis of the mutation of the SLC35A3 gene in cattle of Holstein breed

Ya. A. Kabitskaya Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “Northern Trans-Urals State Agricultural University”, Russia, Tyumen, ORCID: 0000-0001-5943-2535
E. G. Boiko Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “Northern Trans-Urals State Agricultural University”, Russia, Tyumen, ORCID: 0000-0002-6524-196Х
N. M. Kostomakhin Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “Russian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural Academy”, Russia, Moscow, ORCID: 0000-0003-3987-0372
P. V. Sokolov Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “Northern Trans-Urals State Agricultural University”, Russia, Tyumen, ORCID: 0009-0009-9369-143X
R. S. Zubov Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education “Northern Trans-Urals State Agricultural University”, Russia, Tyumen, ORCID: 0009-0000-2846-9968

Currently, in the breeding of dairy cattle it has become necessary to screen the herd for genetic abnormalities. In particular, one of the most common is complex vertebral malformation (CVM), which is an autosomal recessive hereditary disease in cattle of Holstein breed. CVM affects the quality of bred animals and is manifested by many undesirable traits such as the birth of offspring with low body weight, anomalies of the cervical and thoracic spine, scoliosis and malformations of the carpal and tarsal joints, heart anomalies, and high mortality during the first day of life or stillborn calves. The disease is caused by a point mutation in nucleotide 559 of the SLC35A3 gene, which replaces guanine (G) with thymine (T) and leads to the loss of the function of the nucleotide sugar carrier protein and causes malformations of the vertebrae. Identification of CVM carriers is carried out using the PCR-PIRA method, which is based on the inclusion of an artificial restriction site in the amplification product using two forward (F(w) 5’ – cacaatttgtaggtctcactgca – 3’, F(cvm) 5’ – cacaatttgtaggtctcaatgca – 3’) and one reverse (R(slc) 5’ – cgatgaaaaaggaaccaaaaggg – 3’) primers containing nucleotide substitutions at the 3’ end. The primers for the CVM allele and for the wild-type allele are complementary to the nucleotide sequence in the region from nucleotides 537 to 554 of the bovine SLC35A3 gene, but both primers have differences of 2 nucleotides at positions 4 and 5 from the 3’ end. The statistics of CVM occurrence in cattle of Holstein breed bred in some countries were analyzed. Thus, in Denmark the frequency of occurrence of animals with the anomaly is 31.0 %, in Poland 24.8 %, in Germany 13.2 %, in Japan 32.5 %, in Sweden 23.0 % and in Turkey it is 0.017 %.

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.

For citation:
Ya. A. Kabitskaya, E. G. Boiko, N. M. Kostomakhin, P. V. Sokolov, R. S. Zubov, Analysis of the mutation of the SLC35A3 gene in cattle of Holstein breed. Head of Animal Breeding. 2024;12.
The full version of the article is available for subscribers of the journal
Article language:
Actions with selected: