Гаплотипы и генетические маркеры

ГАПЛОТИПЫ И ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ

ЧТО ЭТО ТАКОЕ И ПОЧЕМУ ОНИ ТАК ВАЖНЫ ДЛЯ РЕНТАБЕЛЬНОСТИ СТАДА?

В исследовании, опубликованном в Journal of Dairy Science в 2016 году, сообщалось, что только в США можно было бы избежать экономических потерь в размере 11 миллионов долларов, если бы изначально не было допущено закрепление пар, в которых появлялись эмбрионы, пораженные гаплотипами, которые вызывают снижение фертильности и внутриутробную гибель телят (Cole, 2016). Идентификация гаплотипов посредством геномного тестирования является критически важной частью генетической стратегии в вашем стаде, потому что распространение этих гаплотипов может иметь негативные последствия, включая потерю прибыльности от закрепления носителей тех же отрицательных гаплотипов. Понимание данных о гаплотипе и маркерах в геномных оценках ваших тёлок, а также быков, которых вы выбираете для воспроизводства, имеет важное значение для принятия обоснованных управленческих решений, чтобы избежать потери прибыли и способствовать благополучию животных.

Что такое гаплотип?

Гаплотип — это сегмент ДНК, который наследуется вместе от одного родителя. Каждое животное несет две копии сегмента гаплотипа, одну унаследованную от матери, а другую - от отца. Особь считается гомозиготной по гену или гаплотипу, когда оба унаследованных сегмента ДНК или аллеля имеют один и тот же генотип, и гетерозиготной, когда две копии имеют разные генотипы. На рисунке 1 показан пример отца и матери, которые оба являются гетерозиготными комолыми животными, что означает, что у них есть аллель для признака комолости и аллель для признака наличия рогов. Вы можете видеть, что при закреплении этих животных, у них есть 25%-ная вероятность получения гомозиготного комолого потомства, 50%-ная вероятность получения гетерозиготного комолого потомства и 25%-ная вероятность получения гомозиготного потомства с рогами.

Рисунок 1

Почему так важно выявить эти гены в вашем стаде?

Геномные технологии позволяют провести скрининг генов в вашем стаде для выявления животных, несущих нежелательные аллели. Проводя геномное тестирование ваших тёлочек, вы можете принимать стратегические решения в области воспроизводства и селекции, контролируя и устраняя нежелательные гены, которые могут улучшить здоровье, фертильность и продуктивность вашего стада.

Большинство генетических нарушений связаны с вариантами проявления рецессивных признаков. Рецессивный признак проявляется в потомстве только в том случае, если он унаследован от обоих родителей. Нарушения будут проявляться только у гомозиготных особей, так как животному необходимо иметь две копии гена с определенным генотипом. Особи, несущие одну единственную копию рецессивного генотипа, не будут проявлять фенотип, но, будучи носителем, имеют 50% шансов передать рецессивную копию своему потомству, распространяя нежелательный ген среди стада. На рисунке 2 показана тёлка, несущая гаплотип дефицита холестерина голштинской породы (HCD), она закреплена с быком, который также является носителем HCD. Это означает, что у этой пары есть 25%-ная вероятность произвести потомство, которое проявит HCD. Телёнок с HCD умрет в течение нескольких месяцев после рождения, что повлияет на прибыльность и снизит показатели благополучия стада. Единственный способ узнать о наличии гаплотипов у животных в вашем стаде — это провести геномный тест ваших животных.

Рисунок 2

Какие существуют возможности управления стадом 

на основе скрининга рецессивных генов и гаплотипов?

Первым шагом в управлении гаплотипами в вашем стаде является геномное тестирование ваших тёлок. Это позволит вам оценить генетическую динамику вашего стада, включая продуктивность, тип и особенности здоровья, а также установить наличие индекса EcoFeed®, чтобы определить, каких животных вы будете воспроизводить с помощью сексированного семени. Некоторые тёлки, которых вы выбираете для ремонта, могут быть носителями отрицательных гаплотипов, это говорит о том, что вы не должны их закреплять с быками с тем же отрицательным гаплотипом. Используя программу Хромосомный подбор пар®, вы можете быть уверены, что носители одного и того же отрицательного гаплотипа не будут закреплены друг с другом, поэтому отрицательный гаплотип не проявится в следующем поколении вашего стада.

В чем разница между маркером и гаплотипом?

Гаплотип — это участок ДНК, который наследуется вместе, тогда как маркер или SNP-тест — это фактическая мутация, вызывающая аномалию. Маркер или SNP-тест, который точно определяет фактическую причинную мутацию, является более точным по сравнению с гаплотипом, где связь с причинной мутацией может исчезать с течением поколений. Выявление отрицательных гаплотипов является отличным инструментом для скрининга животных на предмет возможных носителей, но тест на ген или маркер обеспечивает более полную идентификацию носителей. Геномный тест Vision-75® от Genetic Visions-ST включает в себя ряд маркерных тестов для лучшего выявления носителей негативных признаков, включая единственный доступный на рынке маркерный тест на HH5, гаплотип голштинской породы, влияющий на фертильность, невропатию Джерсов с растопыренными передними конечностями (JNS) и мультиплексный артрогрипоз (AM) или синдром кудрявого теленка в Айрширской породе.

Какие гаплотипы следует искать в своем стаде?

Отрицательные гаплотипы могут встречаться у всех пород крупного рогатого скота, но некоторые могут быть более распространены у определенных пород (как показано в таблицах ниже). Обычно они связаны с плохой фертильностью и состоянием здоровья. Другие признаки, такие как окрас рубашки и комолость, также связаны с рецессивными аллелями. Чтобы растолковать результаты геномных исследований гаплотипов ваших животных или быков, которые вы видите в каталоге быков-производителей, воспользуйтесь таблицами ниже.

Источник: https://www.stgen.com/article/article.aspx?code=5840&language=english&category=104