Полиморфизм гена BoLA-DRB3 как перспективный селекционный маркер - Изучение биоразнообразия популяции крупного рогатого скота

Как было отмечено выше, ген BoLA-DRB3 обладает выраженным естественным полиморфизмом.

Локус считается полиморфным, если в популяции существуют два или более аллеля этого локуса. Однако, если один из аллелей имеет очень высокую частоту, скажем, 0,99 или больше, то высока вероятность того, что ни один другой аллель не будет присутствовать в выборке, взятой из популяции, если только эта выборка не будет очень большой. Таким образом, обычно локус определяется как полиморфный, если частота наиболее распространенного аллеля меньше 0,99. Такое деление носит весьма условный характер и в литературе можно найти другие критерии полиморфности.

Одним из наиболее простых способов измерения степени полиморфности в популяции, является подсчет среднего соотношения полиморфных локусов и путем деления их общего числа на суммарное число локусов в выборке. Однако такая мера в значительной степени зависит от числа изученных особей. Более точным показателем генетической вариабельности внутри популяции является средняя ожидаемая гетерозиготность или генное разнообразие. Эта величина может быть получена непосредственно из генных частот и в гораздо меньшей степени подвержена влиянию эффектов, связанных с ошибкой выборки. Генное разнообразие по данному локусу определяется следующим образом:

M

H = 1 - ? xi*, (1)

I=1

Где ? - сумма;

XI - частота аллеля;

I и m - общее число аллелей данного локуса.

Для любого локуса h является вероятностью того, что два аллеля, случайным образом выбранных в популяции, будут отличаться друг от друга. Среднее по всем h для каждого изученного локуса, H, может быть использовано как оценка степени генетической вариабельности внутри популяции.

Степени генетического разнообразия h и H широко использовались для данных, полученных при электрофоретическом анализе и анализе рестрикционных фрагментов. Однако, они не всегда могут быть подходящими для данных, полученных при исследовании последовательностей ДНК, так как степень разнообразия на уровне ДНК чрезвычайно велика. В особенности, когда рассматриваются длинные последовательности, вполне вероятно, что каждая будет отличаться от других последовательностей по одному или более нуклеотидам. Тогда как h, так и H будут близки к первому и, следовательно, не будут различаться между локусами или популяциями, будучи, таким образом, не информативными.

При работе с ДНК более приемлемым показателем полиморфизма в популяции является среднее число нуклеотидных замен на позицию между двумя случайно выбранными последовательностями. Эта оценка называется нуклеотидным разнообразием и обозначается п:

Пij = SUM (xi - xj - пij) (2)

Где x i и x j - частоты последовательностей i-го и j-го типов;

Пij - доля нуклеотидных различий между i-м и j-м типами последовательностей.

Основным полифморфным локусом гена BoLA-DRB3 является экзон два. Всего в состав гена входит шесть экзонов, кодирующих лидерную и концевую последовательности, гидрофобный трансмембранный участок, цитоплазматический и внеклеточный домены белка. Последний собственно выполнят антигенную функцию и является полиморфным. Методами рестрикционного анализа ДНК описано 54 аллеля гена, по результатама секвенирования - их более 100.

Известно, что в локальных регионах может доминировать узкое число аллелей. Так при исследовании выборки из 650 особей КРС Краснодарского края обнаружено преимущественно 6-7 ПДРФ-типов из более чем 50 возможных [Ковалюк, Сацук, Волченко, 2012]. В работе отечественных ученых проведена оценка генетического разнообразия полиморфизма BoLA-DRB3 в монгольской, калмыцкой и якутской пород крупного рогатого скота Bos taurus турано - монгольской группы [Polymorphism of the ..., 2010]. Авторами обнаружены 2 аллеля в породе монгольских, 5 в якутской и 34 аллеля в калмыцкой породах.

Результаты исследований полиморфизма BoLA-DRB3 имеют не только теоретическое, но и прикладное значение: ген может быть использован в качестве маркера уровня полиморфизма генома животного, а так же являться важным показателем для популяции в целом. Кроме того анализ микросателлитных локусов в составе экзонов BoLA-DRB3 применяется для установления отцовства быков. Результаты позволили исключить с вероятностью 0,99 неправильного отца [Usha, Simpson, Williams, 2009].

Похожие статьи




Полиморфизм гена BoLA-DRB3 как перспективный селекционный маркер - Изучение биоразнообразия популяции крупного рогатого скота

Предыдущая | Следующая