Використання MAS-технології на підставі генетичного маркера ESR1 (ген естрогенового рецептора α) при формуванні цінних фенотипів sus scrofa в умовах господарств України

Abstract

Кваліфікаційна (дипломна) робота складається із 54 сторінок, проілюстрована 20 рисунками та 6 таблицями, список використаної літератури містить 35 джерел. Ключові слова: ген естрогенового рецептора А, Sus scrofa, маркер-залежна селекція, поліморфізм, багатоплідність. Об’єктом дослідження є оцінювання можливості використання маркер-залежної селекції на підставі гена естрогенового рецептора А при формуванні багатоплідності свиноматок різних порід України. Предметом досліджень є формування багатоплідності свиноматок різних порід України залежно від генотипу за поліморфізмом ESR1_intron 3 (PvuII). Метою даної роботи був аналіз прогностичної можливості використання маркер-залежної селекції на підставі гена естрогенового рецептора А при формуванні багатоплідності свиноматок різних порід України. Для вирішення цієї мети перед нами були поставлені наступні завдання: - охарактеризувати будову і функції естрогенового рецептора А свиней та гена ESR1; - провести філогенетичний аналіз амінокислотних послідовностей естрогенового рецептора А свиней та інших ратичних; - визначити нуклеотидну структуру інтрону 3 гена ESR1 Sus scrofa; - проаналізувати рівень генетичного поліморфізму ESR1_intron 3 (PvuII) в стадах свиней різних порід України; - провести мета-аналіз зв’язку між поліморфізмом ESR1_intron 3 (PvuII) та багатоплідністю свиней. Результати роботи та їх новизна: 1. Ген ESR1 ссавців кодує рецептор естрогену, а відповідний білок регулює транскрипцію багатьох естроген-індукованих генів, що відіграють важливу роль у рості, метаболізмі, статевому розвитку, вагітності та інших репродуктивних функціях і експресується в багатьох нерепродуктивних тканинах. Ген ESR1 розташований на 1-й хромосомі Sus scrofa (SSC1) та має 17 екзонів, а білок естрогенового рецептора А свиней складається із 595 амінокислот. 2. В певному наближенні філогенетичний аналіз амінокислотних послідовностей естрогенового рецептора А свиней та інших ратичних відображує їх поділ на парно- та непарнокопитних. 3. Аналіз нуклеотидної структури показав, що парна заміна A,T → G,G в положеннях 65 та 68 інтрону 3 гена ESR1 Sus scrofa обумовлює прояв поліморфізму, що виявляється за допомогою рестриктази PvuII та забезпечує прояв двох алелів під час ПЛР-ПДРФ-аналізу. 4. Аналіз 26 популяцій різних порід свиней України та дикого кабана показав, що має місце суттєва внутрішньо- та міжпородна мінливість у відношенні розподілу генотипів АА, АВ та ВВ за поліморфізмом ESR1_intron 3 (PvuII). За розподілом генотипів в межах окремих порід популяції свиней вірогідно відрізнялися одна від одної. 5. В середньому, по всіх 26 популяціях, частота «бажаного» алеля В складала 0,328 ± 0,036. При цьому, для свиней великої білої породи ця оцінка складала 0,568 ± 0,048, для свиней породи ландрас – 0,754 ± 0,075 та для свиней української м’ясної породи – 0,664 ± 0,061. Отже, для свиней великої білої породи та свиней породи ландрас має місце вірогідна відмінність (P < 0,05) за частотою алеля В. 6. Характерно, що переважна кількість стад, що було включено до аналізу, демонструвала вірогідне відхилення розподілу генотипів від закону Гарді-Вайнберга. Для свиней великої білої породи індекс інбридингу був високий та позитивний (+0,126), для свиней породи ландрас – близький до нуля (+0,050), а для свиней української м’ясної породи – високий та негативний (-0,273). Це може бути наслідками різної селекційної роботи в межах окремих порід. 7. В цілому, оцінка генетичної диференціації для 26 популяцій свиней різних порід, що було включено до аналізу, була дуже високою (+0,174). В межах окремих порід, для яких було можливо отримати дані по різним стадам, ці оцінки були нижче і коливалися в межах від +0,089 (для популяцій свиней породи ландрас) до +0,118 (для популяцій свиней української м’ясної породи). 8. Результати мета-аналізу, отримані для 8 окремих публікацій, свідчать про те, що можна вважати доведеною наявність вірогідного переважання свиноматок, що мали або гетерозиготний генотип АВ, або гомозиготний генотип ВВ, над особинами генотипу АА за поліморфізмом ESR1_intron 3 (PvuII) у відношенні потенційної багатоплідності.