Полиморфизм гена кальпастатина (CAST) у овец романовской породы

   Статья посвящена изучению генетических особенностей овец романовской породы с целью выявления полиморфизма в локусе гена кальпастатина (CAST) и определения частот аллелей и генотипов. В работе подчеркивается значимость генетических маркеров для более эффективной селекции в рамках генетических программ по улучшению качества мяса сельскохозяйственных животных. Исследования проводили на базе Новосибирского государственного аграрного университета (кафедра ветеринарной генетики и биотехнологии). Ген CAST, локализованный на пятой хромосоме и состоящий из 29 экзонов, изначально был обнаружен у породы дорсет хорн. Кальпастатин является ингибитором кальпаинов – кальций-зависимых протеаз, участвующих в регуляции различных клеточных процессов. В гене CAST выявлены два варианта аллелей: дикий аллель M и мутантный аллель N; а также три генотипа: MM (содержит последовательности длиной 336/286 п.н.), MN (622/336/286 п.н.) и NN (622/622 п.н.). Согласно результатам исследования, проведенного на 30 животных, распределение по генотипу у овец романовской породы имеет следующий вид: MM – 70 %, MN – 23 %, NN – 7 %. Анализ показывает, что распределение генотипов не отклоняется от закона Харди–Вайнберга. Критерий χ², наблюдаемый для общей выборки, был меньше χ² ожидаемого (χ² набл < χ² ожид, α = 0,05). Результаты проведенного исследования соотнесены с данными предыдущих исследований по другим российским породам овец, включая тувинскую короткожирнохвостую, западно-сибирскую и кулундинскую. Замечено преобладание аллеля M, тогда как генотип NN встречается довольно редко. Возможно, этот генотип может быть связан с понижением жизнеспособности животных.

1. Guo X., Li T., Lu D., Yamada T., Li X., Bao S., Liu J., Borjigin G., Cang M., Tong B. Effects of the expressions and variants of the cast gene on the fatty acid composition of the longissimus thoracis muscle of grazing sonid sheep // Animals (Basel). 2023. N 13 (2). P. 195. DOI: 10.3390/ani13020195.

2. Ерохин А.И., Карасев Е.А., Ерохин С.А. Состояние, динамика и тенденции в развитии овцеводства в мире и в России // Овцы, козы, шерстяное дело. 2019. № 3. С. 3–6.

3. Юдин Н.С., Ларкин Д.М. Гены-кандидаты доместикации и устойчивости к холоду по данным полногеномного секвенирования российских пород крупного рогатого скота и овец // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2023. Т. 27. № 5. С. 463–470. DOI: 10.18699/VJGB-23-56.

4. Valencia C.P.L., Franco L.Á.Á., Herrera D.H. Association of single nucleotide polymorphisms in the CAPN, CAST, LEP, GH, and IGF-1 genes with growth parameters and ultrasound characteristics of the Longissimus dorsi muscle in Colombian hair sheep // Tropical animal health production. 2022. N 54 (1). P. 82. DOI: 10.1007/s11250-022-03086-x.

5. Игошин А.В., Ромашов Г.А., Черняева Е.Н., Елаткин Н.П., Юдин Н.С., Ларкин Д.М. Сравнительный анализ частот ДНК-полиморфизмов, ассоциированных с заболеваниями и хозяйственно важными признаками, в геномах российских и зарубежных пород крупного рогатого скота // Вавиловский журнал генетики и селекции. 2022. Т. 26. № 3. С. 298–307. DOI: 10.18699/VJGB-22-28.

6. Greguła-Kania M., Gruszecki T.M., Junkuszew A., Juszczuk-Kubiak E., Florek M. Association of CAST gene polymorphism with carcass value and meat quality in two synthetic lines of sheep // Meat science. 2019. Vol. 154. P. 69–74. DOI: 10.1016/j.meatsci.2019.04.007.

7. Оздемиров А.А., Чижова Л.Н., Хожоков А.А., Суржикова Е.С., Догеев Г.Д., Абдулмагомедов С.Ш. Полиморфизм генов CAST, GH, GDF9 овец дагестанской горной породы // Юг России: экология, развитие. 2021. Т. 16. № 2. C. 39–44.

8. Куликова К.А. Полиморфизм гена кальпастатина (CAST) у овец горного и степного внутрипородных типов тувинской короткожирнохвостой породы // Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2018. № 1. C. 84–89.

9. Лушников В.П., Фетисова Т.О., Стрильчук А.А. Полиморфизм гена CAST у овец татарстанской и эдильбаевской пород // Овцы, козы, шерстяное дело. 2020. № 2. C. 9–11.

10. Халина О.Л., Магер С.Н., Гончаренко Г.М., Хорошилова Т.С., Гришина Н.Б. Генетическая структура овец западно-сибирской мясной и кулундинской тонкорунной пород по генам CAST, GDF9 и KRT1.2 // Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2022. № 4. C. 103–116. DOI: 10.26897/0021-342Х-2022-4-103-116.

11. Esteves C., do Livramento K.G., Paiva L.V., Peconick A.P., Garcia I.F.F., Garbossa C.A.P., Cardoso T.B., Faria P.B. Polymorphism of CAST and GDF-8 genes and association with physical-chemical parameters of sheep meat // Genetics and molecular research. 2020. N 19 (3). Р. 18325. DOI: 10.4238/gmr18325

12. Jawasreh K., Jadallah R., Al-Amareen A., Abdullah A., Al-qaisi A., Alrawashdeh I., Al-Zghoul M., Ahamed M., Obeidat B. Association between MspI calpastatin gene polymorphisms, growth performance, and meat characteristics of Awassi sheep // Indian journal of animal sciences. 2017. N 87. P. 635–639. DOI: 10.56093/ijans.v87i5.70269.r18325.

13. Georgieva S., Gencheva D., Dimitrova I., Stancheva N., Bozhilova M. Molecular analysis of ovine calpastatin (CAST) and myostatin (MSTN) genes in synthetic population Bulgarian Milk sheep using PCR-RFLP // Journal of Bio-Science and Biotechnology. 2015. N 4. P. 95–99.

14. Kumar S.N., Jayashankar M.R., Ruban S.Y., Sreesujatha R.M., Devi Y., Siddaraju N.K. Association of calpastatin polymorphism with carcass and meat quality traits of Bandur sheep // International journal of livestock research. 2018. Vol. 8. N 6. P. 232–243. DOI: 10.5455/ijlr.20171012064140.

15. Montes V.D., Lenis V.C., Hernández H.D. Polymorphisms of the calpain and calpastatin genes in two populations of Colombian creole sheep // Revista MVZ Cordoba. 2019. N 24 (1). P. 7113–7118. DOI: 10.21897/rmvz.1345.

16. Климанова Е.А., Коновалова Т.В. Полиморфизм локуса ВМР-15 у овец романовской породы в условиях Западной Сибири // Вестник Новосибирского государственного аграрного университета. 2023. № 2 (67). С. 197–204. DOI: 10.31677/2072-6724-2023-67-2-197-204.

17. Климанова Е.А., Коновалова Т.В., Андреева В.А., Короткевич О.С., Петухов В.Л., Назаренко Ю.С. Ассоциация генотипов β-лактоглобулина с некоторыми биохимическими показателями крови овец романовской породы // Вестник Новосибирского государственного аграрного университета. 2020. № 4 (57). С. 82–87. DOI: 10.31677/2072-6724-2020-57-4-82-87.