Аннотация результатов, полученных в 2024 году
На этапе отбора образцов оценивались фенотипические параметры соответствия породности скота, родословная животного и далее принималось решение о включении животного в экспериментальную группу. Получены результаты по генотипированию для «главных» генов продуктивности скота красной горбатовской породы, характеризующих изменчивость белковой и жировой фракций молока (гены Стерол-CoA десатураза 1, 1-ацилглицерин-3-фосфат-O-ацилтрансфераза, бета- и каппа-казеин), продуктивных качеств животных. Частоты встречаемости аллелей исследуемых генов оказались следующие: SCD1 – C(0,75), T(0,25); AGPAT6 – G(0,7), T(0,3); Каппа-казеин – А(0,56), В(0,44); Бета-казеин А1(0,42), А2(0,58). Также в исследовании наблюдалась высокая частота встречаемости гомозиготного генотипа ВВ гена каппа-казеина – 0,18 и гетерозиготного генотипа АВ – 0,52, что повлияло на частоту встречаемости аллеля В – 0,44, который является преимущественным для отбора ввиду его положительной ассоциации с технологическими свойствами молока. Параллельно изучению полиморфизма генов, было выполнено секвенирование участка D-петли митохондриальной ДНК 37-ми представителей для красного белорусского скота. В 37-ми исследованных образцах обнаружено 26 гаплотипов, отличающихся друг от друга не менее чем на одну нуклеотидную замену. Показатели генетического разнообразия были следующими: гаплотипическое разнообразие, Hd = 0,976, нуклеотидное разнообразие (на сайт), Pi = 0,005, среднее число дифференцирующих нуклеотидов, k = 3.835. Поиск аналогичных нуклеотидных последовательностей в базе данных NCBI Nucleotide collection (nr/nt) позволил обнаружить только 7 совпадающих гаплотипов из 26 обнаруженных у красного белорусского скота. Можно предположить, что генофонд красного белорусского скота содержит высокую долю уникальных гаплотипов мтДНК, не получивших широкого распространения у других пород красного корня. В рамках выполнения работы проведены анализы для определения гомозиготных участков (островки ROH) и попарное сравнение групп на основании дистанций (FST). Величина геномного инбридинга для красного белорусского скота составила 5,7%, тогда как красного горбатовского – 5,2%. Анализ ROH сегментов показал наличие 7 участков гомозиготности по красному белорусскому скоту и 6 – по породе красная горбатовская. Проведенная структурная аннотация по ROH и Fst выявила 1440 генов от 1 до 29 хромосомы. Были установлены 502 гена, сопряженные с биологическими функциями организма, которые отвечали за развитие основных органов и систем организма (развитие нервной системы, профиль иммунитета, синтез липидов, регуляция воспроизводительной функции). Анализ полногеномных данных компонентного состава молока коров красного белорусского скота выявил наиболее значимые ассоциации полиморфизмов в 17 генах: CTNND2, SEMA5A, POU6F2, MYO5A, FAM19A1, TNS3, PPP1R16A, CTNNA2, RCAN2, SYN3, UMAD1, PKHD1, BMP2K, KCTD8, CPNE5, OSBPL3 и EBF1. Причём, локусы генов количественных признаков CTNND2, SEMA5A, FAM19A1, MYO5A, POU6F2 ассоциируют с несколькими фенотипическими признаками. Например, количество соматических клеток в молоке контролируется генами CTNND2 и SEMA5A. Установлено, что на хромосомах 4, 5, 7, 11, 20 и 22 имеются гены, сопряженные и изменчивостью ряда жирных кислот, следов метаболитов, казеина, лактозы и суточного (разового) удоя, белка, СОМО, транс-изомеров ЖК, оценки количества соматических клеток (КСК) и их дифференциации, сухого вещества молока как для красного белорусского скота, так и красной горбатовской породы коров. На хромосомах 1, 2, 3, 9, 12, 13, 15, 17, 18, 24, 25 и 27-29 были идентифицированы гены и QTL, характерные только для животных красной горбатовской породы. В свою очередь, на хромосомах 6, 10, 14 и 23 были установлены достоверные полиморфизмы, определяющие изменчивость состава молока только для животных красного белорусского скота. ССЫЛКИ: 1. https://rscf.ru/news/found/lektoriy-rnf-nauka-za-10-minut-proshel-v-ramkakh-mezhdunarodnoy-vystavki-foruma-rossiya/?sphrase_id=274713 2. https://rscf.ru/news/found/vsemirnye-festival-molodezhi/

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Создана информационная база данных генотипов крупного рогатого скота на основе технологии SNP-биочипов по результатам работы за период 2023-2025 гг., которая составила 663 генотипа особей: 229 – красный белорусский скот, 434 – красная горбатовская порода. Получены результаты генотипирования животных красной горбатовской породы генофондного хозяйства в Нижегородской области (Россия) и красного белорусского скота в Гродненской области (Беларусь) по генам характеризующих изменчивость белковой и жировой фракций молока: стерол-CoA десатураза 1 (SCD1), 1-ацилглицерин-3-фосфат-O-ацилтрансфераза (AGPAT6), диацилглицерин-O-ацилтрансфераза (DGAT1), бета- (CSN2) и каппа-казеин (CSN3), бета-лактоглобулин (β-LG). Изучены последовательности контрольного региона мтДНК образцов красной горбатовской породы. Показатели генетического разнообразия в выборке красной горбатовской породы в сравнении с исследованной ранее красной белорусской породой находятся практически на одном уровне. При этом как одна, так и вторая порода обладает определенной долей специфичных гаплотипов, не отмеченных у других пород. Филогенетическое сравнение мтДНК красной горбатовской и красной белорусской пород с представителями распространенных коммерческих пород выявляет наличие плеяды общих гаплотипов, что вероятно маркирует следы проводимой в прошлом селекционно-племенной работы. Анализ генетических дистанций демонстрирует наибольшую генетическую близость красной горбатовской и красной белорусской пород, а также высокое сходство гаплотипов локуса D-петли этих двух пород с гаплотипами симментальской породы. Внутри каждой из рассмотренных пород можно проследить отдельные митохондриальные линии, а применительно к красной горбатовской и красной белорусской – найти уникальные дивергировавшие на 1-2 нуклеотида гаплотипы, не отмеченные у других пород. Красный белорусский скот характеризуется относительно высокой молочной продуктивностью: среднесуточный удой в среднем составил 22,8 кг молока с содержанием жира 4,17% и общего белка 3,66%. Особое значение для молокоперерабатывающей отрасли имеет показатель истинного белка, который у данного скота достигал 3,52%, в том числе казеина — 3,04%. Исследуемые показатели компонентного состава молока обеих генофондных пород находились в пределах физиологической нормы.Повышенный уровень среднецепочечных жирных кислот в весенний период (СЦЖК, ~1,60 г/100г у красных горбатовских коров; ~1,76 г/100г у красного белорусского скота в летний период) на фоне сниженного синтеза короткоцепочечных de novo (у красных горбатовских) является биомаркером метаболического стресса. Высокое содержание длинноцепочечных и олеиновой кислот в летний период (ДЦЖК ~1.58 г/100г, олеиновая ~1.22 г/100г) у красных горбатовских коров может иметь как положительный эффект при скармливании качественного пастбищного корма, так и отрицательный, заключающийся в угнетении рубцовой микрофлоры избытком ПНЖК, ведущего к дефициту микробного белка и снижению синтеза жира de novo. Снижения доли насыщенных жирных кислот (НЖК) в молоке коров красного белорусского скота в зимний и переходный зимне-весенний период может быть вызвано энергетическим дефицитом в период раздоя и процессом мобилизации жировых запасов коровы, снижается синтез жирных кислот de novo (короткоцепочечных насыщенных ЖК в зимний период меньше – 0,47 г/100 г молока). На основе паттерном гомозиготности были выявлены однонуклеотидные полиморфизмы, характерные для обеих изученных пород скота. Поиск локусов количественных признаков в геномах красной горбатовской и красного белорусского скота (QTL) позволило выявить гены, ассоциированные преимущественно с изменчивостью показателей фертильности крупного рогатого скота (TIAM1, MCF2L2, MED12L, ZNF385B, SLAIN2, PARD3), экстерьерными особенностями (CPA5, APBB2, TASP1, PARD3) и составом компонентов молока коров (LIMCH1, GRIA1, NRXN1), устойчивостью к заболеваниям и изменению средовых условий (FN1, SNTA1, SOD1). Исследование подчеркивает необходимость дальнейшего изучения генетических особенностей обеих пород для разработки стратегий дальнейшего сохранения генетического разнообразия, совершенствования продуктивных и биологических качеств животных. Структурная аннотация идентифицированных по результатам GWAS SNP по красной горбатовской породе выявила 523 протеин-кодирующих генов с первой по двадцать восьмую хромосому, из которых в 75 генах расположены идентифицированные SNP. В свою очередь структурная аннотация по красному белорусскому скоту выявила 3491 протеин-кодирующий генов по всем изучаемым признакам, детерминирующих показатели расширенного компонентного состава молока коров, из которых в 147 расположены обнаруженные SNP. Представленные результаты в сравнительном аспекте между породами позволили идентифицировать как породоспецифические полиморфизмы в генах, так и обнаружить общие полиморфизмы, характерные для красного горбатовского и красного белорусского скота (SYN3, SV2B, GRM7). Ген SYN3, расположенный на 5-й хромосоме, был ассоциирован с короткоцепочечными жирными кислотами (ЖК), молярной концентрацией ацетона и кислотностью молока. Аннотация по базе данных Animal QTLdb позволила установить, что данный ген был связан с изменчивостью параметров оценки типа телосложения скота, признаками молочной продуктивности, а также фертильностью (всего 27 показателей). Гены SV2B (BTA21) и GRM7 (BTA22) не несли никакой информации о QTL в геноме крупного рогатого скота. Разработаны предложения по использованию молекулярно-генетической информации по различному типу ДНК-маркеров для использования в сохранении биоразнообразия пород и отбора животных по количественным и качественным параметрам состава молока и продуктивности.