Ученые новосибирского Института цитологии и генетики СО РАН изучают генетическую устойчивость к морозам исконно российских пород крупного рогатого скота. С помощью этих исследований можно укрепить интернациональные породы, чтобы они не теряли своей продуктивности в новых более суровых условиях.
Работа с исследованием генетического материала исконно российских пород крупного рогатого скота в ИЦиГ СО РАН ведется под руководством профессора Королевского ветеринарного колледжа (Великобритания) Дениса Ларкина. Существует несколько локальных пород, которые хорошо адаптированы к суровому климату с низкими температурами. Однако эти породы не обладают высокой продуктивностью, поэтому в последнее время во всем мире идет активный процесс замещения их несколькими интернациональными породами с гораздо более высокой продуктивностью.
«К сожалению, очень часто, при переносе этих пород в новые условия обитания, их продуктивность заметно снижается, возникают проблемы акклиматизации», – отметил Денис Ларкин.
Например, выведенная в Голландии голштинская порода. Сейчас ее разводят в десятках стран мира, но лучше всего эти коровы чувствуют себя при температуре в 5-20 градусов выше ноля. В России же в большинстве регионов длительное время преобладают более низкие температуры. Это негативно сказывается на здоровье довольно дорогих племенных животных. Особенно остро проблема стоит в восточной части страны.
Здесь на помощь и приходят современные биотехнологии: можно перенести уникальные генетические мутации, возникшие или отобранные у локальных пород скота, уже приспособленных к среде обитания, в геномы интернациональных высокопродуктивных пород. Но для успешного применения этих технологий сначала нужно найти локальные породы, обладающие набором таких мутаций, выделить конкретные гены, отвечающие за холодоустойчивость организма животного. Этой работой и занимаются новосибирские генетики.
«Феноменальную адаптацию к холоду имеет самая северная порода скота в мире – якутская, центр разведения которой находится вблизи северного полюса холода», – рассказал ведущий научный сотрудник Института цитологии и генетики СО РАН, кандидат биологических наук Николай Юдин.
Ученые проанализировали ДНК якутских коров по более чем ста тысячам позиций и это позволило выявить уникальные районы их генома, которые могут быть непосредственно связаны с адаптацией к холодному климату. В ИЦиГ СО РАН рассказали, что четкие следы отбора были выявлены в районе гена, отвечающего за в восприятие нервными клетками сигналов боли и холода. У человека мутации этого гена вызывают наследственное заболевание, сопровождающееся неспособностью ощущать боль и температуру окружающей среды. Якутским коровам же пониженная чувствительность к низким температурам помогает спокойно переносить морозы до –50.
Генетики недавно провели эксперимент по изучению генетической адаптации к сильному холоду у другой породы – сибирских герефордов. Они исследовали реакции у двух сотен коров в Алтайском крае. За несколько дней до наступления экстремальных холодов каждому животному в ушной канал вводили датчик температуры и закрепляли его там. Две недели каждые 15 минут информация о температуре внутри уха передавалась с датчика на компьютер в лаборатории, которая находилась на расстоянии 300 километров в Новосибирске. И если корова мерзла, то температура в ухе снижалась. Потом у животных взяли кровь, выделили ДНК, провели анализ по тем же ста тысячам позиций и сопоставили с результатами наблюдений за температурой. Это позволило найти два гена, связанных с поддержанием температуры тела на морозе. Белок, кодируемый одним из этих генов, передает сигналы возбуждения между нервными клетками в центре терморегуляции в головном мозге.
Исследования в этом направлении продолжаются, но теперь ученые уже анализируют не отдельные позиции в геноме, а полные последовательности ДНК местных пород скота. Так генетики смогут найти новые маркеры устойчивости к морозам и применять их в селекционной работе.
Ученые новосибирского Института цитологии и генетики СО РАН изучают генетическую устойчивость к морозам исконно российских пород крупного рогатого скота. С помощью этих исследований можно укрепить интернациональные породы, чтобы они не теряли своей продуктивности в новых более суровых условиях.
Работа с исследованием генетического материала исконно российских пород крупного рогатого скота в ИЦиГ СО РАН ведется под руководством профессора Королевского ветеринарного колледжа (Великобритания) Дениса Ларкина. Существует несколько локальных пород, которые хорошо адаптированы к суровому климату с низкими температурами. Однако эти породы не обладают высокой продуктивностью, поэтому в последнее время во всем мире идет активный процесс замещения их несколькими интернациональными породами с гораздо более высокой продуктивностью.
«К сожалению, очень часто, при переносе этих пород в новые условия обитания, их продуктивность заметно снижается, возникают проблемы акклиматизации», – отметил Денис Ларкин.
Например, выведенная в Голландии голштинская порода. Сейчас ее разводят в десятках стран мира, но лучше всего эти коровы чувствуют себя при температуре в 5-20 градусов выше ноля. В России же в большинстве регионов длительное время преобладают более низкие температуры. Это негативно сказывается на здоровье довольно дорогих племенных животных. Особенно остро проблема стоит в восточной части страны.
Здесь на помощь и приходят современные биотехнологии: можно перенести уникальные генетические мутации, возникшие или отобранные у локальных пород скота, уже приспособленных к среде обитания, в геномы интернациональных высокопродуктивных пород. Но для успешного применения этих технологий сначала нужно найти локальные породы, обладающие набором таких мутаций, выделить конкретные гены, отвечающие за холодоустойчивость организма животного. Этой работой и занимаются новосибирские генетики.
«Феноменальную адаптацию к холоду имеет самая северная порода скота в мире – якутская, центр разведения которой находится вблизи северного полюса холода», – рассказал ведущий научный сотрудник Института цитологии и генетики СО РАН, кандидат биологических наук Николай Юдин.
Ученые проанализировали ДНК якутских коров по более чем ста тысячам позиций и это позволило выявить уникальные районы их генома, которые могут быть непосредственно связаны с адаптацией к холодному климату. В ИЦиГ СО РАН рассказали, что четкие следы отбора были выявлены в районе гена, отвечающего за в восприятие нервными клетками сигналов боли и холода. У человека мутации этого гена вызывают наследственное заболевание, сопровождающееся неспособностью ощущать боль и температуру окружающей среды. Якутским коровам же пониженная чувствительность к низким температурам помогает спокойно переносить морозы до –50.
Генетики недавно провели эксперимент по изучению генетической адаптации к сильному холоду у другой породы – сибирских герефордов. Они исследовали реакции у двух сотен коров в Алтайском крае. За несколько дней до наступления экстремальных холодов каждому животному в ушной канал вводили датчик температуры и закрепляли его там. Две недели каждые 15 минут информация о температуре внутри уха передавалась с датчика на компьютер в лаборатории, которая находилась на расстоянии 300 километров в Новосибирске. И если корова мерзла, то температура в ухе снижалась. Потом у животных взяли кровь, выделили ДНК, провели анализ по тем же ста тысячам позиций и сопоставили с результатами наблюдений за температурой. Это позволило найти два гена, связанных с поддержанием температуры тела на морозе. Белок, кодируемый одним из этих генов, передает сигналы возбуждения между нервными клетками в центре терморегуляции в головном мозге.
Исследования в этом направлении продолжаются, но теперь ученые уже анализируют не отдельные позиции в геноме, а полные последовательности ДНК местных пород скота. Так генетики смогут найти новые маркеры устойчивости к морозам и применять их в селекционной работе.
