Полногеномный поиск SNP, ассоциированных со среднесуточным приростом, для генотипирования секвенированием и выявления генов-кандидатов у овец породы джалгинский меринос

Для повышения продуктивных качеств овец, разводимых в овцеводческих хозяйствах, важным фактором является проведение селекционных мероприятий, направленных на отбор животных по хозяйственно-ценным признакам. С этой целью широкое применение находят методы маркерассоциированной селекции, основанные на данных генотипирования. Для выявления однонуклеотидных замен, пригодных для генотипирования секвенированием и обнаружения новых генов-кандидатов продуктивных признаков, используется полногеномный поиск ассоциаций (GWAS). Настоящая работа посвящена поиску локусов генома, связанных с признаком «среднесуточный прирост» при помощи метода GWAS у овец породы джалгинский меринос для дальнейшего использования в селекции. Полногеномное исследование проведено с использованием Illumina Ovine Infinium HD BeadChip 600K на баранах в возрасте 12-ти месяцев, разводимых в Ипатовском районе Ставропольского края. Контроль качества генотипирования, а также генетический и статистический анализ полученных данных выполнен с использованием PLINK V.1.07. Визуализацию и построение графиков осуществляли при помощи пакета «QQman» на языке программирования «R». Проведенный полногеномный поиск ассоциаций показал достоверную связь 10-ти обнаруженных SNP со среднесуточным приростом. Анализ локализации однонуклеотидных замен обнаружил рядом с ними 5 генов: BABAM2, ELL2, ENSOARG00000019376, PLA2G10, ENSOARG00000003785. Их белковые продукты участвуют в реализации генетической информации, дифференцировке клеток и протекании важных обменных процессов в организме. Необходимо проведение дальнейших исследований по изучению структуры предложенных генов-кандидатов для понимания механизмов их влияния на фенотипическое проявление хозяйственно-ценных признаков у овец отечественных пород.

1. Sharma, A. Stories and Challenges of Genome Wide Association Studies in Livestock - A Review / A. Sharma, J. S. Lee, C. G. Dang et al. // Asian-Australasian Journal of Animal Sciences. - 2015. - № 28 (10). - P. 1371-1379. PMID: 26194229.

2. Almasi, M. Genome-wide association study for postweaning weight traits in Lori- Bakhtiari sheep / M. Almasi, P. Zamani, S. Z. Mirhoseini, M. H. Moradi // Tropical Animal Health and Production. - 2021. - № 53 (1). P. 1-8. DOI: 10.1007/s11250-021-02595-5.

3. Денискова, Т. Е. Поиск геномных вариантов, ассоциированных с живой массой у овец, на основе анализа высокоплотных SNP генотипов / Т. Е. Денискова, С. Н. Петров, А. А. Сермягин и др. // Сельскохозяйственная биология. - 2021. - № 56 (2). - С. 279-291. DOI: 10.15389/agrobiology.2021.2.279rus.

4. Kirichenko, A. V. The GWAS-MAP|ovis platform for aggregation and analysis of genome- wide association study results in sheep / A. V. Kirichenko, A. S. Zlobin, T. I. Shashkova et al. // Vavilov Journal of Genetics and Breeding. - 2022. - № 26 (4). - P. 378-384. DOI: 10.18699/VJGB-22-46.

5. Криворучко, А. Ю. Новые параметры прижизненной оценки мясной продуктивности овец породы джалгинский меринос / А. Ю. Криворучко, О. А. Яцык, А. А. Каниболоцкая // Аграрный вестник Урала. - 2021. - Т. 207. - № 4. - С. 74-84. DOI: 10.32417/1997-4868-2021-207-04-74-84.

6. Гены-кандидаты и молекулярные маркеры, применимые для генотипирования секвенированием, ассоциированные с обхватом предплечья у овец породы джалгинский меринос / А. Ю. Криворучко, Т. Ю. Саприкина, О. А. Яцык и др. // Зоотехния. - 2022. - № 9. - С. 5-8. DOI: 10.25708/ZT.2022.24.75.002.

7. Krivoruchko, A. Genome-Wide Search for Candidate Genes of Meat Production in Jalgin Merino Considering Known Productivity Genes / A. Krivoruchko, A. Surov, A. Skokova et al. // Genes. - 2022. - №. 13 (8). - P. 1337-1351. DOI: 0.3390/genes13081337.

8. Сердюков И. Г., Абонеев В. В., Павлов М. Б., Павлов А. М., Марченко В. В. Мясная продуктивность баранчиков породы джалгинский меринос с различной тониной шерсти // Овцы, козы, шерстяное дело. 2017. № 1. С. 34–36.

9. Purcell, S. PLINK: a tool set for wholegenome association and population-based linkage analyses / S. Purcell, B. Neale, K. Todd-Brown et al. // The American Journal of Human Genetics. - 2007. - № 81 (3). - P. 559–575. DOI: 10.1086/519795.

10. Shi, W. BRE plays an essential role in preventing replicative and DNA damageinduced premature senescence / W. Shi, M. K. Tang, Y. Yao et al. // Scientific Reports. - 2016. - № 6. - P. 23506-23519. DOI: 10.1038/srep23506.

11. Xiao, L., BRE facilitates skeletal muscle regeneration by promoting satellite cell motility and differentiation / L. Xiao, K. K. H. Lee // Biology Open. - 2016. - № 5 (2). - P. 100-111. DOI: 10.1242/bio.012450.

12. Chen, E. Silencing BRE expression in human umbilical cord perivascular (HUCPV) progenitor cells accelerates osteogenic and chondrogenic differentiation / E. Chen, M. K. Tang, Y. Yao et al. // PloS ONE. - 2013. - № 8 (7). - P. e67896. DOI: 10.1371/journal.pone.0067896.

13. Liu, M. The ubiquitin ligase Siah1 controls ELL2 stability and formation of super elongation complexes to modulate gene transcription / M. Liu, J. Hsu, C. Chan et al. // Molecular Cell. - 2012. - № 46 (3). - P. 325–334. DOI: 10.1016/j.molcel.2012.03.007.

14. Benson, M. J. Heterogeneous nuclear ribonucleoprotein L-like (hnRNPLL) and elongation factor, RNA polymerase II, 2 (ELL2) are regulators of mRNA processing in plasma cells / M. J. Benson, T. Äijö, X. Chang et al. // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2012. - № 109 (40). - P. 16252-16257. DOI: 10.1073/pnas.1214414109.

15. Santos, P. Transcriptional and epigenetic regulation of B cell development / P. Santos, F. Arumemi, K. S. Park et al. // Immunologic research. - 2011. - № 50 (2). - P. 105-112. DOI: 10.1007/s12026-011-8225-y.

16. Non-Sheep RefSeq Gene // UCSC Genome Browser. URL: Non-Sheep RefSeq Gene (ucsc.edu)

17. C2orf16 Gene // GeneCards – the Human gene database. URL: https://www.genecards.org/cgibin/carddisp.pl?gene=C2orf16&keywords=C2orf16

18. Selvarajan S., Shanmughavel P. Insilico Functional Annotation of Hypothetical ORFs in Human Chromosome2 // South American Journal of Academic Research. 2016. Special Edition. P. 1-9.

19. Hanasaki K., Yamada K., Yamamoto S., Ishimoto Y., Saiga A., Ono T., Ikeda M., Notoya M., Kamitani S., Arita H. Potent modification of low-density lipoprotein by group X secretory phospholipase A2 is linked to macrophage foam cell formation // Journal of Biological Chemistry. 2002. Vol. 277. Iss. 32. P. 29116-29124. DOI: 10.1074/jbc.M202867200.

20. Singer A. G., Ghomashchi F., Calvez C. L., Bollinger J., Bezzine S., Rouault M., Sadilek M., Nguyen E., Lazdunski M., Lambeau G., Gelb M. H. Interfacial kinetic and binding properties of the complete set of human and mouse groups I, II, V, X, and XII secreted phospholipases A2 // Journal of Biological Chemistry. 2002. Vol. 277. Iss. 50. P. 48535-48549. DOI: 10.1074/jbc.M205855200.

21. PLA2G10 Gene // GeneCards – the Human gene database. URL: https://www.genecards.org/cgi-bin/carddisp.pl?gene=PLA2G10

22. Antonicka H, Choquet K, Lin ZY, Gingras AC, Kleinman CL, Shoubridge EA. A pseudouridine synthase module is essential for mitochondrial protein synthesis and cell viability // EMBO Reports. 2017. Vol. 18. Iss. 1. P. 28-38. DOI: 10.15252/embr.201643391.

23. Li X., Ma S., Yi C. Pseudouridine: the fifth RNA nucleotide with renewed interests // Current Opinion in Chemical Biology. 2016. Vol. 33. P. 108-116. DOI: 10.1016/j.cbpa.2016.06.014.