К списку номеров

 

Аннотации статей. Том 56, 2020 г., № 10

 

ГЕНОМНАЯ СЕЛЕКЦИЯ. II. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ

Ю.А. Столповский1,*, Г.Р. Свищева1,2,***, А.К. Пискунов1,**

1 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 119991 Россия
2 Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, 630090 Россия
e-mail: * stolpovsky@mail.ru, ** aleksei.piskunov@gmail.com, *** gulsvi@mail.ru

 

Сельское хозяйство имеет жизненно важное значение для эволюции человечества. Изменение окружающей среды, рост численности населения и растущий мировой спрос на пищевые продукты животного и растительного происхождения привели к острой необходимости оптимизировать производство продуктов питания. Геномная селекция – один из наиболее перспективных и безопасных методов улучшения генетических качеств сельскохозяйственных животных и растений. Геномная селекция, основанная на принципе использования информации от большого числа генетических маркеров, распределенных по всему геному, служит для выявления разнообразия в этом геноме, достаточного для оценки племенных ценностей без точного знания о том, где локализованы конкретные гены. В настоящее время, однако, эффективность геномной селекции достигла определенного предела. Кроме того, область ее применения ограничена индустриальными породами животных и сортами растения. В обзоре рассмотрены способы увеличения эффективности геномной селекции и расширения области ее применения, в том числе за счет привлечения технологий из смежных областей знаний.

DOI: 10.31857/S0016675820100124

 

 

ОПЫТ АНАЛИЗА БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ УРСОДЕЗОКСИХОЛЕВОЙ КИСЛОТЫ В КОНТЕКСТЕ in silico ПРОГНОЗА ПРОФИЛЯ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ

Я.Б. Нескородов1,*, С.Г. Марданлы1,2, Р.Н. Чупров-Неточин3

1 ЗАО “ЭКОлаб”, Московская область, Электрогорск, 142530 Россия; e-mail: NeskorodovYB@gmail.com
2 Государственный гуманитарно-технологический университет, Московская область, Орехово-Зуево, 142611 Россия
3 Московский физико-технический институт (Национальный исследовательский университет), Московская область, Долгопрудный, 141701 Россия

 

В настоящей статье была впервые предпринята попытка анализа биологической активности урсодезоксихолевой кислоты в контексте предсказанного in silico изменения генетической активности. Прогнозирование динамики изменения активности генов осуществлялось с помощью алгоритма “DIGEP-Pred”. Анализ полученных массивов генов проводился с помощью приложения “GeneMANIA”. Аннотацию генов получали из “The Human Protein Atlas”. Результаты работы показали, что первоначальная выборка генов распределяется по признаку локализации экспрессии на следующие группы: семенники, кора головного мозга, плацента, паращитовидные железы. Группы генов различались между собой как по количеству членов, так и по количеству взаимосвязей между ними. Наиболее крупная группа включала в себя 25 генов. Активность генов данной группы была локализована в семенниках. Согласно полученному прогнозу, все члены данной группы будут репрессированы после воздействия урсодезоксихолевой кислоты. Следующая группа состояла из 14 генов, локализованных в коре головного мозга. В рамках данной группы прогнозировалось как повышение, так и снижение активности генов при воздействии урсодезоксихолевой кислоты. Группы плаценты и паращитовидных желез содержали в себе сравнительно мало генов (по девять генов) и характеризовались низким количеством взаимосвязей между членами. Анализ профильной литературы позволил выявить эффекты приема урсодезоксихолевой кислоты, которые могут быть ассоциированными с предсказанными in silico изменениями активности генов. Однозначной взаимосвязи между группами предсказанных in silico генов и описанными в литературе эффектами приема урсодезоксихолевой кислоты выявлено не было. Было выявлено, что из всего массива генов (81 ген) – 45 являются прогностическими маркерами онкопроцессов.

DOI: 10.31857/S0016675820100094

 

 

ИЗМЕНЕНИЯ МЕТИЛИРОВАНИЯ ДНК, ИНДУЦИРОВАННЫЕ ДИОКСИНАМИ И ДИОКСИНОПОДОБНЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ, КАК ВОЗМОЖНЫЙ ПРЕДИКТОР РАЗВИТИЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ

Н.С. Кузьмина1,*, Т.М. Лыонг2, А.В. Рубанович1

1 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 119991 Россия; e-mail: nin-kuzmin@yandex.ru
2 Совместный Российско-Вьетнамский Тропический научно-исследовательский и технологический центр, Южное отделение, 3, Хошимин, Вьетнам

 

Диоксины и диоксиноподобные соединения – стойкие органические загрязнители (СОЗ), экотоксиканты техногенного происхождения, самым опасным среди которых является 2,3,7,8-тетрахлордибензо-р-диоксин (ТХДД). Особенностью действия рассматриваемых генотоксикантов, отличающей их от других СОЗ, является гормоноподобная активность, которая реализуется через связывание с особым клеточным белком – рецептором ароматических углеводородов AhR (Aryl hydrocarbon receptor). В настоящей работе рассмотрены феноменологические аспекты индукции диоксинами и диоксиноподобными соединениями нарушений метилирования ДНК, выявленных в исследованиях in vitro и in vivo. В работах с использованием экспериментальных моделей твердо установлены мультигенерационные и трансгенерационные эффекты индуцированных диоксинами локус-специфических нарушений метилирования и их сопряженность с репродуктивными дисфункциями и врожденными пороками развития. Обсуждаются важность и актуальность изучения отдаленных эпигенетических последствий диоксинового воздействия у человека и потенциальная значимость таких исследований для превентивной диагностики развития соматических и репродуктивных патологий.

DOI: 10.31857/S0016675820100069

 

 

ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ КАРБЕНДАЗИМА В КЛЕТКАХ КОСТНОГО МОЗГА МЫШЕЙ

Н.А. Илюшина*

Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Московская область, Мытищи, 141014 Россия; e-mail: Ilyushina-na@mail.ru

 

Проведено исследование генотоксической активности фунгицида карбендазима. Показано, что тестируемый технический продукт карбендазима в диапазоне доз 125–2000 мг/кг массы тела индуцировал статистически значимое зависимое от дозы увеличение частоты полихроматофильных (ПХЭ) и нормохроматофильных эритроцитов (НХЭ) с микроядрами в костном мозге мышей линии CD-1. После введения доз 250–2000 мг/кг массы тела наблюдали накопление клеток, содержащих два микроядра и более. Методом ДНК-комет не выявлено повышения уровня разрывов и щелочелабильных сайтов в ДНК клеток костного мозга и печени мышей после введения карбендазима технического в дозах до 2000 мг/кг массы тела; поэтому можно полагать, что наблюдаемое накопление клеток с микроядрами обусловлено анеугенным действием карбендазима. Кроме того, обнаружено зависимое от дозы увеличение доли макроцитов/гигантоцитов и гантелеобразных клеток с перетяжками среди ПХЭ и НХЭ, что свидетельствует об ингибирующем действии тестируемого пестицида на процессы цитокинеза. Накопление полихроматофилов, содержащих пикнотические ядра, после воздействия карбендазима вероятно вызвано нарушением процесса экструзии ядер. Обсуждается возможный общий механизм, лежащий в основе нарушения кариокинеза, цитокинеза и экструзии ядер в эритроидных клетках костного мозга млекопитающих.

DOI: 10.31857/S001667582009009X

 

 

ОСОБЕННОСТИ ЭКСПРЕССИИ ГЕНА ФАКТОРА ТРАНСКРИПЦИИ anthocyanin2 И ЕГО ВЛИЯНИЯ НА СОДЕРЖАНИЕ АНТОЦИАНОВ У ОБРАЗЦОВ Capsicum chinense Jacq. С РАЗЛИЧНОЙ ОКРАСКОЙ ПЛОДА

М.А. Филюшин1,2,*, Е.А. Джос2, А.В. Щенникова1, Е.З. Кочиева1,3

1 Федеральный исследовательский центр “Фундаментальные основы биотехнологии” Российской академии наук, Москва, 119071 Россия; e-mail: michel7753@mail.ru
2 Федеральный научный центр овощеводства, Московская область, п. ВНИИССОК, 143080 Россия
3 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, 119991 Россия

 

Идентифицирована и охарактеризована структура гомологов гена anthocyanin2 (AN2) у двух сортов перца острого Capsicum chinense с различной окраской экзокарпа плода (фиолетовой и желтой). У анализируемых сортов в вегетативных и репродуктивных органах, а также в тканях плодов на разных стадиях развития определены содержание антоцианов, уровень экспрессии гена CcAN2 и регулируемых им структурных генов биосинтеза антоцианов CcDFR и CcUFGT. Показана взаимосвязь между уровнями транскрипции CcAN2, CcDFR и CcUFGT. Определена прямая зависимость между уровнями транскрипции этих генов и содержанием антоцианов в кожице плодов. При этом в листьях такой зависимости не выявлено. Предположено, что в вегетативных тканях исследуемых сортов C. chinense гены AN2, DFR и UFGT участвуют в фотозащите растения, а накопление антоцианов до уровня видимой фиолетовой окраски может быть связано с регуляторной активностью других MBW-генов.

DOI: 10.31857/S0016675820090064

 

 

КАРИОЛОГИЧЕСКАЯ И МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ДИВЕРГЕНЦИЯ КЕРЧАКОВ РОДА Myoxocephalus Gill, 1859 (Cottidae)

О.А. Радченко1,*, И.Н. Морева2, А.В. Петровская1

1 Институт биологических проблем Севера Дальневосточного отделения Российской академии наук, Магадан, 685000 Россия; e-mail: radchenko@ibpn.ru
2 Национальный научный центр морской биологии им. А.В. Жирмунского Дальневосточного отделения Российской академии наук, Владивосток, 690041 Россия

 

Проведено кариологическое и молекулярно-генетическое исследование керчаков рода Myoxocephalus. Молекулярно-генетический анализ показал, что в современном составе род гетерогенен и разделяется на тихоокеанскую и арктически-атлантическую группы. В тихоокеанской группе обнаружена тесная филогенетическая связь видов M. stelleri, M. polyacanthocephalus, M. jaok. Представитель арктически-атлантической группы M. quadricornis является монотипическим и сестринским с Megalocottus platycephalus. На основе молекулярно-генетических и кариологических данных выявлены близкородственные отношения M. scorpius и керчаков тихоокеанской группы. Анализ M. brandtii, M. ochotensis и M. jaok из разных частей ареалов показал отсутствие кариологической изменчивости. Установлены степень и направления дивергенции кариотипов тихоокеанских видов M. brandtii, M. ochotensis, M. jaok, M. polyacanthocephalus, M. stelleri, а также M. scorpius.

DOI: 10.31857/S0016675820100112

 

 

В-ХРОМОСОМЫ ВОСТОЧНОАЗИАТСКИХ МЫШЕЙ (Apodemus peninsulae Thomas, 1907 (Rodentia, Muridae)) НА ВОСТОЧНЫХ СКЛОНАХ ЦИНХАЙ-ТИБЕТСКОГО ПЛАТО (КНР)

Ю.М. Борисов1, И.А. Жигарев2,*, Б.И. Шефтель1,**

1 Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Российской академии наук, Москва, 119071 Россия
2 Московский педагогический государственный университет, Москва, 129164 Россия
e-mail: * i.zhigarev@gmail.com, ** borissheftel@yahoo.com

 

Впервые изучены хромосомные наборы восьми особей Apodemus peninsulae, отловленных в провинции Ганьсу (заповедник Лианьхуашань: Lianhuashan Natural Reserve) в 2012 г. Хромосомные наборы мышей содержали от 55 до 62 хромосом и включали 48 А-хромосом и 7–14 добавочных В-хромосом разной морфологии.

DOI: 10.31857/S0016675820090039

 

 

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АННОТАЦИЯ ГЕНОВ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТИ К ШИЗОФРЕНИИ И ГЕНОВ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТИ К ЦЕЛИАКИИ

Н.Ю. Часовских, А.Ю. Гречишникова*

Сибирский государственный медицинский университет, Томск, 634050 Россия; e-mail: grechishnikova.al@mail.ru

 

В настоящей работе с использованием Cytoscape version 3.7.1 проведена функциональная аннотация генов предрасположенности к шизофрении и целиакии. Идентифицированные гены вовлечены (в том числе совместно) в процессы регуляции развития нервных клеток и активацию иммунного ответа. Общие гены для двух заболеваний NOTCH4 и HLA-DQA1 являются наследственными факторами при развитии шизофрении и целиакии. По результатам функциональной аннотации гены предрасположенности к шизофрении и гены предрасположенности к целиакии были проаннотированы терминами из GeneOntology; количество общих групп функций, в которые были вовлечены эти гены, составило 44. Полученные результаты позволяют предположить участие в сочетанном развитии шизофрении и целиакии молекулярных механизмов, ответственных за дифференцировку и пролиферацию клеток как иммунной, так и нервной системы. Установлено, что в реализацию одного биологического процесса может быть вовлечено значительное число (до 179) генов. Вместе с тем в некоторых случаях один и тот же ген может быть представлен в нескольких взаимосвязанных процессах.

DOI: 10.31857/S0016675820100033

 

 

АНАЛИЗ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА МАРКИРОВАННЫХ ЛИНИЙ КУКУРУЗЫ С ПЫЛЬЦОЙ ПРИ СОВМЕСТНОМ ВЫРАЩИВАНИИ С ОБЫЧНЫМИ СОРТАМИ

Ю.С. Гусев, И.В. Волохина, Е.М. Моисеева, О.В. Гуторова, М.И. Чумаков*

Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов Российской академии наук, Саратов, 410049 Россия; e-mail: chumakovmi@gmail.com

 

Впервые в России в условиях Нижне-Волжского региона проведены модельные полевые эксперименты по анализу распространения генетического материала маркированных линий кукурузы с пыльцой при совместном выращивании с немаркированными линиями в зависимости от факторов, влияющих на распространение пыльцы: расстояние от донора пыльцы, направление ветра, синхронность цветения донора и реципиента пыльцы, угла роста листьев от стебля у растения-реципиента пыльцы. Установлено, что максимальный процент скрещиваний зарегистрирован у реципиентной линии КМ на расстоянии 1–4 м от линии-донора. При увеличении расстояния до 10 м процент скрещиваний у реципиента пыльцы гибрида Радуга падал в пять раз (менее 0.9% порога присутствия ГМО-продуктов в пище (урожае), принятого в ЕС и России), а на расстоянии 40 м этот показатель уменьшался в 12.5 раз. У линии ГПЛ-1 с разницей в начале цветения в девять дней с донором пыльцы частота скрещиваний была в четыре раза меньше по сравнению с линией КМ с более близким периодом цветения с донором пыльцы (разница начала цветения один день). При одинаковых сроках цветения больший процент скрещиваний наблюдается у линии с меньшим углом роста листьев от стебля. На основании проведенных экспериментов можно рекомендовать использовать буферные зоны в 10 м и более для предотвращения неконтролируемого переноса генетического материала кукурузы в условиях Нижне-Волжского региона России.

DOI: 10.31857/S0016675820090088

 

 

ТАНДЕМНЫЕ СЛИЯНИЯ В ЭВОЛЮЦИИ КАРИОТИПА У ЭФИОПСКИХ ЭНДЕМИЧНЫХ ГРЫЗУНОВ

Н.Ш. Булатова1,*, Р.С. Наджафова1, Д.С. Костин1, Л.А. Лавренченко1, В.Е. Спангенберг2

1 Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Российской академии наук, Москва, 119071 Россия; e-mail: bulatova.nina@gmail.com
2 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 119991 Россия

 

Большое число эндемичных видов, типичное для горных эфиопских грызунов, находит соответствие с их впечатляющим кариотипическим разнообразием. Впервые представлены характеристики кариотипа с диплоидным числом 52 новым для рода Stenocephalemys, эндемика Эфиопского нагорья, в котором до сих пор были определены кариотипические характеристики четырех таксонов с диплоидными числами 54, 50 и 46. Новый кариотип ассоциируется с новым видом S. “pseudogriseicauda”, открытым по геномным признакам недавно. Вместе с 46-хромосомным видом, кариотипи-рованным ранее, это уже второй таксон в пределах рода, отмеченный тандемной хромосомной перестройкой, которой уделяется особое внимание в сводках по хромосомной эволюции млекопитающих, однако еще мало изученной у грызунов.

DOI: 10.31857/S0016675820090040

 

 

БАКТЕРИАЛЬНЫЕ ГЕНЫ БИОМАРКЕРНЫХ МЕТАБОЛИТОВ РАССТРОЙСТВА АУТИСТИЧЕСКОГО СПЕКТРА В КИШЕЧНОЙ МИКРОБИОТЕ ДЕТЕЙ РАННЕГО ВОЗРАСТА: ВЫЯВЛЕНИЕ МЕТОДАМИ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ПЦР И АНАЛИЗОМ in silico

О.В. Аверина1,3,*, А.С. Ковтун1,2, В.Н. Даниленко1

1 Институт общей генетики им. Н.И. Вавилова Российской академии наук, Москва, 119991 Россия; e-mail: olgavr06@mail.ru
2 Московский физико-технический институт (Государственный университет), Московская область, Долгопрудный, 141701 Россия
3 Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова, Москва, 117997 Россия

 

С использованием двух различных методов: количественной ПЦР и in silico анализа было проведено исследование кишечных метагеномов детей с расстройством аутистического спектра (РАС) и здоровых детей раннего возраста по количественному содержанию бактериальных генов, кодирующих ключевые ферменты для продукции биомаркерных метаболитов. В результате анализа массива опубликованных данных для исследования были отобраны биомаркерные для РАС метаболиты: п-крезол, индол, пропионовая кислота, Д-молочная кислота. Для количественной ПЦР и транскриптомного анализа были использованы разработанные специфические праймеры, подобранные к консервативным участкам генов, кодирующих ключевые ферменты, участвующие в продукции этих бактериальных метаболитов. Для метагеномного in silico анализа использованы сборки метагеномов и подобранный каталог нуклеотидных последовательностей регионов, специфичных для исследуемых генов. Проведенный сравнительный анализ выявил снижение уровня генов для исследуемых ферментов в метагеномах детей с РАС как в данных ПЦР анализа, так и в данных биоинформатического анализа метагеномов. Вместе с тем, с помощью количественной ПЦР было выявлено значительное увеличение уровня генов, кодирующих р-гидроксифенилацетат декарбоксилазу и Д-лактат дегидрогеназу из бактерий Bacteroides fragilis и Alistipes finegoldii, метилмалонил-CoA-декарбоксилазу из бактерий B. fragilis, Alistipes shahii, Eubacterium rectali. Однако для всех этих генов был выявлен низкий уровень транскриптов в общей РНК из микробиоты ребенка с тяжелой формой РАС.

DOI: 10.31857/S0016675820100021

 

 

ПОЛИМОРФИЗМ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ДНК АГРОБАКТЕРИАЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ В СОРТАХ Nicotiana tabacum

Г.В. Хафизова*, Т. В. Матвеева

Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, 199034 Россия; e-mail: galina.khafizova@gmail.com

 

Nicotiana tabacum – один из видов растений, геном которого содержит последовательности клеточной Т-ДНК (Т-ДНК агробактерий, полученной растениями в ходе эволюции в результате горизонтального переноса генов). Внутри вида N. tabacum выделяют пять подвидов и множество сортов, филогенетические отношения сортов в пределах вида не установлены. Несмотря на разнообразие фенотипов, для сортов N. tabacum характерен низкий уровень генетического разнообразия, что осложняет уточнение внутривидовой филогении. В данной работе по результатам сравнительного анализа фрагментов клТ-ДНК ТА и ТВ, и гена РМТ2 у 11 сортов N. tabacum предложен новый маркер для изучения филогении вида N. tabacum. Показано, что для последовательностей агробактериального происхождения, приобретенных растениями в результате горизонтального переноса генов, характерны те же механизмы эволюции, что и для растительных последовательностей. Исходя из чего клТ-ДНК (а именно – ТА) могут быть использованы в качестве филогенетического маркера для вида N. tabacum.

DOI: 10.31857/S0016675820100057

 

 

АНАЛИЗ АССОЦИАЦИИ ГАПЛОТИПОВ С БОЛЕЗНЬЮ АЛЬЦГЕЙМЕРА И УМЕРЕННЫМИ КОГНИТИВНЫМИ НАРУШЕНИЯМИ В РУССКОЙ ПОПУЛЯЦИИ

К.В. Вагайцева1,*, А.В. Бочарова1, Е.А. Колесникова2, В.В. Маркова1, О.А. Макеева1, Л.И. Минайчева1, И.А. Жукова3, Н.Г. Жукова3, В.А. Степанов1

1 Научно-исследовательский институт медицинской генетики, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук, Томск, 634050 Россия; е-mail: kseniya.simonova@medgenetics.ru
2 Национальный исследовательский Томский государственный университет, Томск, 634050 Россия
3 Сибирский государственный медицинский университет, Томск, 634050 Россия

 

Проведен анализ ассоциаций гаплотипов 894 образцов ДНК пожилых людей из русского населения г. Томска по 49 SNP. В качестве анализируемых маркеров были отобраны SNP, показавшие ранее ассоциации с болезнью Альцгеймера или вариабельностью когнитивных способностей в широкогеномных ассоциативных исследованиях. В результате проведенного анализа выявлены блоки сцепления на хромосомах 1, 2, 6, 8, 11, 19, 20. Показаны значимые ассоциации, полученные с учетом 50000 пермутаций, для гаплотипов, локализованных на 1-й и 19-й хромосомах в генах CR1 и APOE, APOC1 соответственно. Полученные нами результаты подтверждают роль генов APOE и CR1 в патогенезе болезни Альцгеймера в русской популяции.

DOI: 10.31857/S0016675820100136

 

 

 

 

 

 

Статьи, опубликованные только в Russian J. of Genetics, № 10 – 2020 г.

Assessment of Genetic Diversity in Azerbaijani Buffalo Population in Iran Based on Runs of Homozygosity Stretches

M.H. Fallahi1, H. Moradi Shahrbabak1, M. Moradi Shahrbabak1, R. Abdollahi Arpanahi2, S. Gholami1

1 Department of Animal Science, University College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
2 Department of Animal and Poultry Sciences, College of Aburaihan, University of Tehran, Tehran, Iran
Correspondence to H. Moradi Shahrbabak

 

Quantifying human, plant and livestock inbreeding has been an important goal of evolutionary biologists and agricultural scientists for nearly a century. Comprehensive identification of the breed characteristics is a critical factor for the effective management of farm animal genetic resources. The objective of this study was to estimate inbreeding coefficients derived from runs of homozygosity islands from 243 Iranian Azerbaijani buffalos using dense SNP markers (Axiom® Buffalo Genotyping 90K). After quality control, 62141 SNP markers remained for computation of inbreeding coefficients. The amount of estimated inbreeding coefficient using four methods including genomic relationship matrix (FGRM), excess of homozygosity (FHOM), correlation of uniting gametes (FUNI) and FIS was similar (0.026) and it was estimated 0.0163 using Run of homozygosity procedure. Low levels of FROH in Azerbaijan buffalo population can be due to the traditional rural breeding system, random mating, high recombination rate and small population of ancestors.

DOI: 10.1134/S102279542010004X

 

 

Polymorphism of DMRT3 Gene and Its Association with Body Measurements in Horse Breeds

I. Moazemi1, M.R. Mohammadabadi1, A. Mostafavi1, A.K. Esmailizadeh1, O.I. Babenko2, M.V. Bushtruk2, S.V. Tkachenko2, R.V. Stavetska2, N.I. Klopenko2

1 Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
2 Department of Animal Science, Bila Tserkva National Agrarian University, Bila Tserkva, Ukraine
Correspondence to M. R. Mohammadabadi

 

The double sex and mab-3-related transcription factor 3 gene (DMRT3) placed on chromosome 23 of equine. This gene codes a major transcription factor in the spinal cord complex encompasses regulating motion of vertebrates. It is implicated in a neural network for the synchrony of the moving apparatus that governs limb motion. The aim of this study was to determine polymorphism of DMRT3 gene in Iranian exotic and native horse breeds (Persian Arab, Akhal teke, Yamut, Kurd, Dareshouri, Caspian, Taleshi) using of PCR-RFLP technique and its correlation with body measurements. DNA was extracted from blood samples of 374 horses and a 485-bp fragment within the horse DMRT3 gene was synthesized applying specific primers. The PCR products were digested with DdeI restriction enzyme at 37°C overnight, and the resulting products were separated by the 3.5% agarose gel and visualized by ethidium bromide staining. Body measurements and gene association analyses were performed using a statistical model containing the fixed effects of breed, sex and the animal genotype for the DMRT3 locus. In all of the studied populations two genotypes, CC and AC, were observed while AA was not observed. Frequencies of C and A alleles were 0.97 and 0.03%, respectively. The AC genotype was only observed in Iranian native breeds including Turkmen (Akhal teke), Turkmen (Yamut), Dareshouri, Kurd and Caspian, while the other 12 remained breeds had only CC genotype. Number of observed alleles, number of effective alleles, observed heterozygosity, expected heterozygosity, Shanon’s index, Nei’s index and fixation index (Fis) for all studied breeds were 2.00, 1.06, 0.06, 0.06, 0.14, 0.06 and 0.10, respectively. A UPGMA dendrogram based on the Nei’s standard genetic interval between studied breeds displayed distinct clusters for Iranian native and exotic breeds. Statistical association analysis of two observed genotypes with body measurements showed that the studied mutation has no effect on body measurements.

DOI: 10.1134/S1022795420100087