sibvestСибирский вестник сельскохозяйственной наукиSiberian Herald of Agricultural Science0370-87992658-462XSiberian Federal Scientific Centre of Agro-BioTechnologies of the Russian Academy of Sciences10.26898/0370-8799-2021-3-10sibvest-811Research ArticleЖИВОТНОВОДСТВО И ВЕТЕРИНАРИЯANIMAL HUSBANDRY ABD VETERINARY SCIENCEЦитогенетические нарушения у молодняка крупного рогатого скота при вакцинации против сальмонеллезаCytogenetic abnormalities in young cattle during vaccination against salmonellosesКуликоваС. Г.KulikovaS. G.

Доктор биологических наук, профессор.

630039, Новосибирск, ул. Добролюбова, 160.

Svetlana G. Kulikova - Doctor of Science in Biology, Professor.

160, Dobrolubova St., Novosibirsk, 630039.

ЛогиновС. И.LoginovS. I.

Доктор биологических наук, доцент, заведующий кафедрой.

630039, Новосибирск, ул. Добролюбова, 160.

Sergei I. Loginov - Doctor of Science in Biology, Associate Professor, Laboratory Head.

160, Dobrolubova St., Novosibirsk, 630039.

logsi-nsk2@yandex.ruНазаренкоЮ. С.NazarenkoYu. S.

Аспирант.

630039, Новосибирск, ул. Добролюбова, 160.

Yuliya S. Nazarenko - Postgraduate Student.

160, Dobrolubova St., Novosibirsk, 630039.

КалининаН. С.KalininaN. S.

Аспирант.

630039, Новосибирск, ул. Добролюбова, 160.

Natalia S. Kalinina - Postgraduate Student.

160, Dobrolubova St., Novosibirsk, 630039.

Новосибирский государственный аграрный университетРоссияNovosibirsk State Agrarian UniversityRussian Federation20212907202151392103Copyright © Куликова С.Г., Логинов С.И., Назаренко Ю.С., Калинина Н.С., 20212021Куликова С.Г., Логинов С.И., Назаренко Ю.С., Калинина Н.С.Kulikova S.G., Loginov S.I., Nazarenko Y.S., Kalinina N.S.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sibvest.elpub.ru/jour/article/view/811

Изучен спектр и определены частоты цитогенетических нарушений у молодняка крупного рогатого скота, иммунизированного вакциной против сальмонеллеза телят. Исследования проведены в хозяйстве Новосибирской области на 10 клинически здоровых голштинизированных черно-пестрых телятах 10-17-дневного возраста. Использована концентрированная формолквасцовая вакцина против сальмонеллеза (паратифа) телят в дозе 2 мл (реиммунизация в дозе 2 мл) с интервалом 10 сут между инъекциями. Вакцина изготовлена из культуры бактерий штамма Salmonella dublin № 373, инактивированного формалином с добавлением алюмокалиевых квасцов и хлорида кальция. Цитогенетический анализ периферической крови у телят проведен до вакцинации (контроль), через 2 и 9 сут после вакцинации, через 2 и 9 сут после ревакцинации. Установлено, что спектр соматической хромосомной нестабильности в лимфоцитах периферической крови телят после вакцинации и ревакцинации представлен полиплоидией, гипоплоидией и гиперплоидией, хроматидными и хромосомными разрывами, одиночными и парными фрагментами хромосом. Выявлено, что спектр соматической хромосомной нестабильности после двукратных иммунизаций инактивированной вакциной против сальмонеллеза не отличался от спектра спонтанно возникающих мутаций у данного вида. Вакцинация и последующая ревакцинация телят в сравнении с довакцинационным периодом не приводили к достоверному увеличению частот анеуплоидных и полиплоидных клеток. При двукратной иммунизации телят в лимфоцитарных клетках крови животных отмечен волновой характер в вариации частот геномных мутаций от максимальных до минимальных значений аналогично продленному мутагенезу. Обнаружена тенденция увеличения частоты структурных нарушений хромосом через 2, 9 сут после вакцинации и 2 сут после ревакцинации. Отмечено достоверное возрастание в 2,9 раза частоты клеток с хромосомными аберрациями в лимфоцитах крови животных через 9 сут после их повторной иммунизации за счет разрывов и парных фрагментов хромосом. После вакцинации и ревакцинации хроматидные разрывы наиболее часто регистрировались в медиальных районах одной из хроматид, хромосомные разрывы в медиальных и теломерных районах обеих хроматид.

The spectrum and the frequencies of cytogenetic abnormalities in young cattle immunized with a vaccine against salmonellosis of calves were investigated. The study was carried out on the farm of Novosibirsk region on 10 clinically healthy Holstein black-and-white calves of 10-17 days of age. A concentrated formol-alum vaccine against salmonellosis (paratyphoid) of calves was used at a dose of 2 ml (reimmunization at a dose of 2 ml) with an interval of 10 days between injections. The vaccine was made from the culture of bacteria of the Salmonella dublin strain № 373, inactivated with formalin with the addition of potassium alum and calcium chloride. Cytogenetic analysis of peripheral blood in calves was carried out before vaccination (control), 2 and 9 days after vaccination, 2 and 9 days after revaccination. It was found that the spectrum of somatic chromosomal instability in peripheral blood lymphocytes of calves after vaccination and revaccination is represented by polyploidy, hypoploidy and hyperploidy, chromatid and chromosomal breaks, single and paired fragments of chromosomes. It was revealed that the spectrum of somatic chromosomal instability after double immunizations with an inactivated vaccine against salmonellosis did not differ from the spectrum of spontaneously occurring mutations in this species. Vaccination and subsequent revaccination of calves in comparison with the pre-vaccination period did not lead to a significant increase in the frequency of aneuploid and polyploid cells. During double immunization of calves, a wave pattern in the variation of genomic mutation frequencies from maximum to minimum values in the lymphocytic blood cells of animals was noted, similar to prolonged mutagenesis. A tendency was found for the frequency of structural chromosome abnormalities to increase 2 and 9 days after vaccination and 2 days after revaccination. There was a credible 2.9-fold increase in the frequency of cells with chromosomal aberrations in the blood lymphocytes of animals 9 days after their repeated immunization due to breaks and paired fragments of chromosomes. After vaccination and revaccination, chromatid breaks were most often recorded in the medial regions of one of the chromatids, and chromosomal breaks in the medial and telomeric regions of both chromatids.

геномные мутациихромосомные мутациилимфоциты периферической кровителятавакцинацияревакцинациясальмонеллезgenome mutationschromosomal mutationsperipheral blood lymphocytescalvesvaccinationrevaccinationsalmonellosisАвторы выражают благодарность и глубокую признательность аспиранту Новосибирского государственного аграрного университета Унагаевой Наталье Владимировне за оказанную помощь при проведении цитогенетических исследований.The authors express their gratitude and deep appreciation to the post-graduate student of the Novosibirsk State Agrarian University Unagaeva Natalia Vladimirovna for her assistance in conducting cytogenetic research.ReferencesСолошенко В.А., Кашеваров Н.И., Донченко А.С., Донченко Н.А., Удинцев С.Н. Создание высокопродуктивных генотипов сельскохозяйственных животных, новых технологий кормопроизводства и системы охраны здоровья животных на основе методов нанобиотехнологий // Достижения науки и техники АПК. 2016. Т. 30. № 4. С. 56-63.Soloshenko V.A., Kashevarov N.I., Donchen-ko A.S., Donchenko N.A., Udintsev S.N. Development of highly productive genotypes of farm animals, new technologies of forage production and systems of animal health protection on the basis of nanobiotechnology methods. Dostizheniya nauki i tekhniki APK = Achievements of Science and Technology of AIC, 2016, vol. 30, no. 4, pp. 56-63. (In Russian).Мельник Р.Н., Винников М.Г., Левкович Н.Г., Самуйленко А.Я., Мельник Н.В., Боровой В.Н., Дресвянникова С.Г. Адаптация высокопродуктивного скота к инфекционным заболеваниям и вирусным инфекциям в условиях регионов Российской Федерации // Ветеринария Кубани. 2016. № 4. URL: http://vetkuban.com/num4_201604.html.Mel'nik R.N., Vinnikov M.G., Levkovich N.G., Samuilenko A.Ya., Mel'nik N.V., Borovoi V.N., Dresvyannikova S.G. Adaptation of highly productive livestock to infectious diseases and viral infections in the regions of the Russian Federation. Veterinariya Kubani, 2016, no. 4, URL: http://vetkuban.com/num4_201604.html. (In Russian).Желтиков А.И., Костомахин Н.М., Адушинов Д.С., Зайко О.А., Дементьев В.Н., Незавитин А.Г., Маренков В.Г. Молочная продуктивность коров голштинской и симментальской пород в условиях Новосибирской области // Главный зоотехник. 2020. № 4. С. 41-49. DOI: 10.33920/sel-03-2004-06.Zheltikov A.I., Kostomakhin N.M., Adushi-nov D.S., Zaiko O.A., Dement'ev V.N., Nezavitin A.G., Marenkov V.G. Milk productivity of the cows of Holstein and Simmental breeds in the conditions of Novosibirsk Region. Glavnyi Zootekhnik = Chief Zootechnician, 2020, no. 4, pp. 41-49. (In Russian). DOI: 10.33920/sel-03-2004-06.Логинов С.И. Анализ эффективности применения иммуноферментного анализа для диагностики лейкоза крупного рогатого скота при проведении оздоровительных мероприятий // Вестник Новосибирского государственного аграрного университета. 2020. № 4 (57). С. 95-102. DOI:10.31677/2072-6724-2020-57-4-95-102.Loginov S.I. Analysis of the effectiveness of the use of enzyme-linked immunosorbent assay for the diagnosis of leukemia in cattle during health-improving activities. Vestnik Novosibirskogo gosudarstvennogo agrarnogo univer-siteta = Bulletin of Novosibirsk State Agrarian University, 2020, no. 4 (57), pp. 95-102. (In Russian). DOI:10.31677/2072-6724-2020-57-4-95-102.Ильинских Н.Н. Цитогенетические последствия инфекций и вакцинаций. Роль вирусов, бактерий, микоплазм, простейших и гельминтов в патологических изменениях хромосомного аппарата клеток: монография. Saarbrucken: Palmarium Academic Publishing, 2012. 524 с. URL: https://znanium.com/catalog/product/1080041.Il'inskikh N.N. Cytogenetic consequences of infections and vaccinations. The role of viruses, bacteria, mycoplasmas, protozoa and helminths in pathological changes in the chromosomal apparatus of cells. Saarbrucken, Palmarium Academic Publishing, 2012, 524 p. URL: https://znanium.com/catalog/product/1080041. (In Russian).Семёнов В.В., Ильинских Е.Н., Ильинских Н.Н. Цитогенетические нарушения, индуцированные антигеном Borrelia garinii в лимфоцитах периферической крови здоровых людей в условиях in vitro // Журнал медико-биологических исследований. 2018. Т. 6, № 1. С. 77-84. DOI: 10.17238/issn2542-1298.2018.6.1.77.Semenov V.V., Il'inskikh E.N., Il'inskikh N.N. Cytogenetic abnormalities induced in vitro in peripheral blood lymphocytes of healthy people by Borrelia garinii antigen. Zhurnal mediko-biologicheskikh issledovanii = Journal of Medical and Biological Research, 2018, vol. 6, no. 1, pp. 77-84. (In Russian). DOI: 10.17238/issn2542-1298.2018.6.1.77.Ильинских Н.Н., Ильинских Е.Н., Талы-нев В.Д., Портнова Н.А., Анчинова А.М. Хромосомный анализ лимфоцитов крови у больных микст-инфекцией клещевого энцефалита и гранулоцитарного анаплазмоза человека // Бюллетень медицинской науки. 2019. № 2 (14). С. 67-69. DOI: 10.31684/2541-8475.2019.2(14).67-69.Il'inskikh N.N., Il'inskikh E.N., Talynev V.D., Portnova N.A., Anchinova A.M. Chromosomal analysis of blood lymphocytes in patients with mixed tick-borne encephalitis and human granulocytic anaplasmosis. Byulleten' meditsinskoi nauki = Bulletin of Medical Science, 2019, no. 2 (14), pp. 67-69. (In Russian). DOI: 10.31684/2541-8475.2019.2(14).67-69.Ильинских Н.Н., Ильинских Е.Н., Филатова Е.Н. Влияние клещевых инфекций на цитогенетический аппарат клеток человека в условиях севера Сибири // Евразийское научное объединение. 2021. № 1-3 (71). С. 193-194.Il'inskikh N.N., Il'inskikh E.N., Filatova E.N. Influence of the citvysy ovic on citogenetic apparatus of the human in the northern Siberia. Evraziiskoe nauchnoe ob"edinenie = Eurasian Scientific Association, 2021, no. 1-3 (71), pp. 193-194. (In Russian).Логинов С.И., Семёнова О.Н., Илюшина Н.И., Куликова С.Г., Унагаева Н.В. Количественный анализ ядрышкообразующих районов хромосом у крупного рогатого скота в норме и при патологии // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 2004. № 3 (153). С. 103-106.Loginov S.I., Semenova O.N., Ilyushina N.I., Kulikova S.G., Unagaeva N.V. Quantitative analysis of nucleolar-forming regions of chromosomes in cattle in normal and pathological conditions. Sibirskii vestnik sel'skokhozyaistvennoi nauki = Siberian Herald of Agricultural Science, 2004, no. 3 (153), pp. 103-106. (In Russian).Аблов А.М., Анганова Е.В., Батомункуев А.С., Трофимов И.Г. Заболеваемость сальмонеллезом сельскохозяйственных животных на территории Иркутской области // Фундаментальные исследования. 2015. № 2-11. С. 2381-2384. URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=37451.Ablov A.M., Anganova E.V., Batomunkuev A.S., Trofimov I.G. The morbidity of salmonellosis of the farm animals in Irkutsk region. Fundamental'nye issledovaniya = Fundamental Research, 2015, no. 2-11, pp. 2381-2384. URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=37451. (In Russian).Moorhead P.S., Nowell P.C., Mellman W.J., Battips D.M., Hungerford D.A. Chromosome preparations of leucocytes cultured from human peripheral blood // Experimental Cell Research. 1960. Vol. 20. С. 613-616. DOI: 10.1016/0014-4827(60)90138-5.Moorhead P.S., Nowell P.C., Mellman W.J., Battips D.M., Hungerford D.A. Chromosome preparations of leucocytes cultured from human peripheral blood. Experimental Cell Research, 1960, vol. 20, pp. 613-616. DOI: 10.1016/0014-4827(60)90138-5.Бочков Н.П., Чеботарев А.Н. Наследственность человека и мутагены внешней среды: монография. М.: Медицина, 1989. 269 с.Bochkov N.P., Chebotarev A.N. Human heredity and environmental mutagens, Moscow, Meditsina Publ., 1989, 269 p. (In Russian).Васильева Л.А. Статистические методы в биологии, медицине и сельском хозяйстве: монография. Новосибирск: Институт цитологии и генетики СО РАН, 2007. 128 с.Vasil'eva L.A. Statistical methods in biology, medicine, and agriculture. Novosibirsk, Institut tsitologii i genetiki SO RAN, 2007, 128 p. (In Russian).Куликова С.Г., Эрнст Л.К., Петухов В.Л. Соматические хромосомные аберрации у крупного рогатого скота с врождённой патологией // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 1996. № 6. С. 33-34.Kulikova S.G., Ernst L.K., Petukhov V.L. Somatic chromosomal aberrations in cattle with congenital pathology. Doklady Rossiiskoi akademii sel'skokhozyaistvennykh nauk = Reports of the Russian Academy of Agricultural Sciences, 1996, no. 6, pp. 33-34. (In Russian).Куликова С.Г., Петухов В.Л., Эрнст Л.К. Геномные мутации у телят с врождёнными аномалиями // Доклады Российской академии сельскохозяйственных наук. 1998. № 5. С. 33-35.Kulikova S.G., Petukhov V.L., Ernst L.K. Genomic mutations in calves with congenital anomalies. Doklady Rossiiskoi akademii sel'skokhozyaistvennykh nauk = Reports of the Russian Academy of Agricultural Sciences, 1998, no. 5, pp. 33-35. (In Russian).Куликова С.Г. Спонтанные хромосомные аберрации у крупного рогатого скота в различных экологических условиях Западной Сибири // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 3. С. 584; URL: http://www.science-education.ru/123-19461.Kulikova S.G. Spontaneous chromosomal aberrations in cattle under different environmental conditions of West Siberia. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya = Modern problems of science and education, 2015, no. 3, pp. 584; URL: http: //www.science-education.ru/123-19461. (In Russian).Самсонов Д.В. Соматическая хромосомная нестабильность у коров голштинской породы в условиях Кузбасса // Вестник Новосибирского государственного аграрного университета. 2020. № 3 (56). С. 123-130. DOI: 10.31677/2072-6724-2020-56-3-123-130.Samsonov D.V. Somatic chromosomal instability in Holstein cows in Kuzbass conditions. Vestnik Novosibirskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Bulletin of Novosibirsk State Agrarian University, 2020, no. 3 (56), pp. 123-130. (In Russian). DOI: 10.31677/2072-6724-2020-56-3-123-130.Семёнов В.В., Кошпаева Е.С. Нестабильность генома человека при вирусных заболеваниях и вакцинациях // Казанский медицинский журнал. 2008. Т. 89, № 6. С. 815-820.Semenov V.V., Koshpaeva E.S. The unstableness of the human genome in viral diseases andvaccinations. Kazanskii meditsinskii zhurnal = Kazan Medical Journal, 2008, vol. 89, no. 6, pp. 815-820. (In Russian).Chun J., Alexander D.S., Bryans A., Haust D.M. Chromosomal studies in children with mumps, chickenpox, measles and measles vaccination // Canadian Medical Association Journal. 1966. Vol. 94. P. 126-129.Chun J., Alexander D.S., Bryans A., Haust D.M. Chromosomal studies in children with mumps, chickenpox, measles and measles vaccination. Canadian Medical Association Journal, 1966, vol. 94, pp. 126-129.Дубинин Н.П. Потенциальные изменения в ДНК и мутации: монография. М., 1978. 246 с.Dubinin N.P. Potential changes in DNA and mutations, Moscow, 1978. 246 p. (In Russian).Кочнева М.Л., Жиденова А.Н., Жучаев К.В. Ассоциация реципрокной транслокации RCP (13; 26) (Q24; Q11) с уровнем нестабильности генома соматических клеток у крупного рогатого скота // Вестник Новосибирского государственного аграрного университета. 2015. № 4 (37). С. 82-86.Kochneva M.L., Zhidenova A.N., Zhuchaev K.V. Association of reciprocal translocation of RCP (13; 26) (Q24; Q11) with unstable genome of the cattle somatic cell. Vestnik Novosibirskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = Bulletin of Novosibirsk State Agrarian University, 2015, no. 4 (37), pp. 82-86. (In Russian).Букринская А.Г., Жданов В.М. Молекулярные основы патогенности вирусов: монография. М.: Медицина, 1991. 242 с.Bukrinskaya A.G., Zhdanov V.M. Molecular basis of virus pathogenicity. Moscow, Meditsina Publ., 1991. 242 p. (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.