УДК 636.2:577.212.3 DOI: 10.52178/00234885_2022_6_28
Ретротранспозоны при выявлении межвидовой и межпородной дифференциации у представителей рода Bos
Рекомбинации ретротранспозонов у представителей рода Bos
О.И. Скобель*, Г.Ю Косовский, В.И. Глазко, Т.Т. Глазко
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт пушного звероводства и кролиководства имени В.А. Афанасьева»
Россия, 140143, Московская область, Раменский район, пос. Родники, ул. Трудовая, 6.
*e-mail: skobelolga@gmail.com
Обнаружение консервативных и вариабельных доменов локализации ретротранспозонов имеет существенное практическое значение при контроле генетической структуры и ее динамики на уровне вида и внутривидовой дифференциации у сельскохозяйственных животных. В настоящей работе оценена возможность применения продуктов рекомбинации ретротранспозонов L1 и ERV, вовлеченных в регуляторные сети, на примере бизона и крупного рогатого скота. Исследования проведены in silico на референтных геномах крупного рогатого скота (Bos taurus) и американского бизона (Bison bison bison) c использованием открытых данных по распределению мобильных генетических элементов. Для анализа взяты 4 конструкции вида L1/BTLTR1J/L1, расположенные у крупного рогатого скота в структурных генах grik1 и app, тесно связанных с деятельностью центральной нервной системы. Минимальный процент гомологии указанных конструкций - 64,68%, максимальный- 94,49%. Эти продукты рекомбинаций, расположенные в указанных структурных генах у бизона (процент гомологии с КРС не ниже 91,2%), обладают большим полиморфизмом (попарный процент гомологии от 56,51% до 92,42%), но представлены в меньшем количестве, чем у крупного рогатого скота. Оказалось, что спектры фрагментов геномной ДНК, фланкированных последовательностями L1 и LTR ERV, у трех пород КРС, отличающихся по направлению продуктивности, консервативны, и с их помощью не удается выявить ни внутри-, ни межпородные различия, но конструкции, возникшие в результате рекомбинаций между ними, имеют видовые особенности. Метод генотипирования по фрагментам ретротранспозонов оказывается эффективным для выявления породных особенностей генетической структуры и их отличий у животных.
Ключевые слова: крупный рогатый скот, бизон, ретротранспозоны, L1, ретровирусы, BTLTR1J, app, grik1, доместикация, in silico.
RETROTRANSPOSONS FOR DETECTING INTERSPECIFIC
AND INTERBREEDING DIFFERENTIATION IN GENuS BOS
Recombinations of retrotransposons in genus Bos
O.I. Skobel*, G.Y. Kosovsky, V.I. Glazko, Т.Т. Glazko
Federal State Budget Scientific Institute “Scientific Research Institute ofFur - Bearing Animal Breeding and
Rabbit Breeding named after VA. Afanas'ev”
Russia, 140143, Moscow Region, Ramensky District, Rodniki, Trudovaya Str., 6.
*e-mail:
The management of genetic structure and dynamics at the species level as well as intraspecific differentiation in farm animals depend greatly on the detection of conserved and changeable retrotransposon localization regions. Taking bison and cattle as examples, the present study investigated the potential of using recombination products of L1 and ERV retrotransposons involved in regulatory networks. Using publicly available information on the distribution of mobile genetic elements, in silico analyses of the reference genomes of cattle (Bos taurus) and American bison (Bison bison) were carried out. Four L1/BTLTR1J/L1 domains from cattle were collected for analysis from the grik1 and app structural genes, which are strongly associated to the functioning of the central nervous system. The indicated constructions had an average homology of 94.49%, with a minimum homology of 64.68%. These recombination products demonstrate a high level of polymorphism (pairwise percentage of homology from 56.51% to 92.42%) and are present in bison in lower amounts than in cattle (the percentage of homology with cattle is not lower then 91.2%). In the three cow breeds that differ in productivity, the spectra of genomic DNA fragments flanked by L1 and LTR ERV sequences were found to be conservative; yet, the constructs that result from recombinations between them have characteristics individual to each species. Breed-specific genetic characteristics and their variations in animals can be found using the genotyping approach using retrotransposon fragments.
Keywords: cattle, bison, retrotransposons, L1, retroviruses, BTLTR1J, app, grik1, domestication, in silico.