Використання MAS-технології на підставі генетичного маркера TG5 (ген тиреоглобуліну) при формуванні цінних фенотипів Bos taurus в умовах господарств України

Abstract

Кваліфікаційна (дипломна) робота складається із 54 сторінок, проілюстрована 21 рисунками та 6 таблицями, список використаної літератури містить 28 джерел. Ключові слова: ген тиреоглобуліну, Bos taurus, MAS-технологія, поліморфізм, якісний склад молока. Об’єктом дослідження є оцінювання можливостей використання MAS-технології на підставі генетичного маркера TG5 (ген тиреоглобуліну) при формуванні цінних фенотипів Bos taurus в умовах господарств України. Предметом досліджень є процеси формування молочної продуктивності Bos taurus на підставі поліморфізму TG5_exon 1_C422T в умовах господарств України. Метою даної роботи був аналіз впливу генетичного маркера TG5 (ген тиреоглобуліну) при формуванні цінних фенотипів Bos taurus в умовах господарств України. Для вирішення цієї мети перед нами були поставлені наступні завдання: - охарактеризувати будову та функції білка тиреоглобуліну та гену TG5; - встановити філогенетичні відносини серед ссавців на підставі амінокислотної послідовності гена TG5; - визначити нуклеотидну структуру екзону 1 гена TG5 серед підродини Bovinae; - проаналізувати рівень генетичного поліморфізму TG5_exon 1_C422T серед м’ясних та молочних порід худоби в умовах господарств України; - провести мета-аналіз зв’язку між поліморфізмом TG5_exon 1_C422T та вмістом жиру і білка в молоці корів в умовах господарств України. Результати роботи та їх новизна: 1. Тиреоглобулін є гомодимерним білком масою біля 660 кДа (2 × 302 144 Да), який експресується у щитоподібній залозі. Ген тиреоглобуліну (TG5) розташований на центромірній ділянці 14-й хромосомі Bos taurus (ВТА14); він покриває біля 236 000 п.н. геномної ДНК та складається із 37 екзонів. Білок, що експресується геном TG5 Bos taurus, складається із 2769 амінокислот. 2. Серед бовінид та інших ссавців має місце значні відмінності у амінокислотному складі білка тиреоглобуліну. Всі представники підродини Bovinae згруповано в один кластер, до якого ближче всього є свійська коза (Capra hircus), яка також входить до родини Bovidae. Значно віддалені від цієї групи були свиня, верблюд та кінь, і, звичайно, людина. 3. При аналізі 5ʼ-ділянці та екзону 1 нуклеотидної послідовності гена TG5 у всіх 26 використаних в аналізі послідовностей представників підродини Bovinae було виявлено 28 поліморфних сайтів. Оцінка гаплотипного різноманіття для аналізованих послідовностей складала Hd = 0,874 ± 0,057, а оцінка їх нуклеотидного різноманіття – π = 0,00967 ± 0,00188 на сайт. Найбільш віддалені від «базового» гаплотипу 3 (Bos taurus) були гаплотипи 8 та 7, що було зареєстровано для водяного буйвола (Bubalus bubalis). Одна та дві нуклеотидні заміни, відповідно, було відмічено між «базовим» гаплотипом 3 та гаплотипами 5 та 6, що було зареєстровано для гаяла (Bos frontalis) та яка (Bos grunniens). 4. Серед представників порід м’ясного напрямку продуктивності в господарствах України особини із генотипом ТТ зустрічалися частіше, ніж серед тварин молочного напрямку. Це може бути пов’язано із проявом селекційної роботи, оскільки поліморфізм TG5_exon 1_C422T асоційований із якостями м’яса. В цілому, середня частота алеля Т в популяціях худоби м’ясного напрямку продуктивності складала 0,291 ± 0,041, тоді як в популяціях тварин молочного напрямку вона була вірогідно (P < 0,05) нижче (0,125 ± 0,020). 5. Рівень генетичної диференціації між популяціями м’ясних порід, що розводяться в господарствах України, був в два рази вище, ніж для порід молочного напрямку (FST = 0,053), що свідчить при їх значну генотипову спеціалізацію (критерій хі-квадрат: X2 = 40,99; df = 14; P < 0,001). 6. Результати мета-аналізу доводить, що у корів молочних порід тварини із генотипом ТТ за геном тиреоглобуліну вірогідно переважають тварин із генотипом СС за вмістом жиру в молоці. Крім того, доведено, що тварини із генотипом ТТ за геном тиреоглобуліну також вірогідно переважають тварин із генотипом СТ за вмістом жиру в молоці. 7. Результати мета-аналізу доводить, що у корів молочних порід не було встановлено вірогідного впливу генотипу за геном тиреоглобуліну (за поліморфізмом TG5_exon 1_C422T) та оцінками вмісту білка в молоці.