Публикации автора

Енных воздействий он может оказаться под угрозой исчезновения, поэтому изучение и сохранение генетического разнообразия северного оленя остается актуальной задачей. В представленной работе мы впервые дали характеристику генетического разнообразия северных оленей, обитающих на территории Российской Федерации, выявили филогенетические связи и дали оценку степени дифференциации исследованных животных с использованием комплексного молекулярно-генетического подхода, который заключался в анализе ядерного и митохондриального геномов. Нашей целью была оценка генетического разнообразия, генетической структуры и филогенетических взаимоотношений домашних и диких популяций северного оленя, разводимых на территории Российской Федерации, на основе полных последовательностей гена CytB митохондриальной ДНК и полиморфизма локусов микросателлитов. Исследования проводили в 2022 году. Материалом служили срезы с рогов северного оленя. Выборка включала диких северных оленей тундровой популяции (WLD), домашних оленей ненецкой (NEN), чукотской (CHU), эвенской (EVN) пород, а также красноярской (EVK_KRA) и якутской (EVK_YAK) популяций эвенкийской породы. Для исследования мтДНК были отобраны 123 неродственные особи. Микросателлитный анализ проводили у 213 особей домашних пород и 119 представителей дикой популяции. Полные последовательности гена CytB определяли с использованием NGS (next generation sequencing) технологии (секвенатор miSeq, «Illumina, Inc.», США). Полиморфизм 9 STR (short tandem repeat) локусов (NVHRT21, NVHRT24, NVHRT76, RT1, RT6, RT7, RT9, RT27, RT30) определяли с помощью фрагментного анализа (генетический анализатор ABI3130xl, «Applied Biosystems», США). Для оценки генетического разнообразия каждой группы северных оленей рассчитывали показатели митохондриальной (число полиморфных сайтов S, среднее число нуклеотидных различий K, число гаплотипов H, гаплотипическое разнообразие HD, нуклеотидное разнообразие p) и микросателлитной (аллельное разнообразие, вычисленное с применением процедуры рарификации AR, наблюдаемая HO и несмещенная ожидаемая uHE гетерозиготность, несмещенный коэффициент инбридинга FIS) изменчивости. Степень генетической дифференциации групп оценивали на основании попарных значений FST и JostD. Статистическую обработку данных выполняли с использованием программ MEGA 7.0.26, PopART 1.7, PartitionFinder 2, Arlequin 3.5.2.2, MrBayes 3.2.7, FigTree 1.4.3, DnaSP 6.12.01, SplitsTree 4.14.5, STRUCTURE 2.3.4 и R пакетов diveRsity, pophelper, аdegenet и ggplot2. Анализ последовательностей гена CytB мтДНК показал, что все популяции характеризовались высоким гаплотипическим HD = 0,519 (CHU)-0,997 (WLD) и нуклеотидным разнообразием p = 0,00238 (CHU)-0,00626 (WLD). По мтДНК обособленной генетической структуры исследуемых популяций северного оленя мы не выявили. При анализе микросателлитной изменчивости значения аллельного разнообразия находились в пределах от 6,188 у CHU до 8,76 у WLD. Во всех шести популяциях наблюдаемая гетерозиготность варьировала от 0,566 (CHU) до 0,687 (EVK_YAK) и 0,693 (WLD). Все группы северного оленя характеризовались дефицитом гетерозигот, на что указывали положительные значения индекса фиксации FIS = 0,11 (EVK_YAK)-0,262 (EVK_KRA). Анализ структуры генетической сети показал дифференциацию чукотской породы от остальных, о чем свидетельствуют наивысшие показатели индекса FST и критерия JostD - от 0,203 и 0,488 у EVK_KRA до 0,212 и 0,564 у EVN. Как по ядерным, так и по митохондриальным маркерам популяция диких оленей отличалась от одомашненных популяций более высоким генетическим разнообразием. Можно предположить, что так или иначе селекционная работа с домашними породами северного оленя привела к созданию уникальных массивов животных, отличающихся от исходных диких сородичей. Тем не менее как домашняя, так и дикая популяции характеризовались высокой генетической изменчивостью.

Цель: обобщить накопленный материал по исследованию микросателлитных локусов у европейского зубра (Bison bonasus), описанный в научной литературе, и провести их сравнительную характеристику.

Материалы и методы. База данных PubMed®/The National Center for Biotechnology Information (NCBI) (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/) и научная электронная библиотека eLIBRARY.RU (https://elibrary.ru/).

Результаты. Вопросу изучения генетического разнообразия популяций зубра посвящено множество работ, основанных на оценке родословных, а также на использовании ядерных и митохондриальных маркеров. Оценка генетического разнообразия и популяционной структуры, а также контроля степени инбридинга разводимых в неволе групп является одной из основных задач при сохранении и воспроизводстве редких видов. Это связано с тем, что в таких группах наблюдается снижение генетической изменчивости, которая влияет на адаптацию и выживание реинтрадуцированных на волю особей. Первые работы, посвященные изучению популяций зубров, проводились в 60-х годах XX века и были основаны на анализе групп крови. С открытием структуры ДНК и развитием методов определения ее вариабельности, на смену изучения белкового полиморфизма пришёл анализ самих нуклеотидных последовательностей ДНК. Широкое распространение в исследованиях генетической структуры европейского зубра получили микросателлиты, однонуклеотидные полиморфизмы ядерной и митохондриальной ДНК. Одним из важных критериев, предъявляемых к ДНК-маркерам, наряду с простотой использования и высокой воспроизводимостью, является, по возможности, снижение стоимости анализа и доступность для рутинного использования. В этой связи в нашем исследовании большее внимание мы уделили более рентабельному методу – анализу микросателлитных локусов. Всего для популяции европейского зубра было успешно амплифицировано 48 микросателлитных локусов. В основном использовались мультиплексные панели микросателлитных маркеров, разработанные для крупного рогатого скота (Bos taurus). При этом спектр и количество локусов в работах разных авторов не был одинаков. Исключение составил только локус BM1824, который был использован почти всеми научными коллективами. Число аллелей на локус варьировало от 1 до 6. Большинство рассмотренных локусов характеризуется низким количеством аллелей, что затрудняет оценку действительного показателя уровня инбридинга в популяциях зубра. В связи с этим необходимым является поиск новых, ранее неисследованных высокополиморфных локусов для оценки генетического разнообразия зубра, которые позволят не только более детально описать актуальное состояние генетического разнообразия, уровень геномного инбридинга, но и дать оценку степени дифференциации линий, а также помогут выявить наличие гибридизации с североамериканским бизоном (Bison bison bison) и крупным рогатым скотом (Bos taurus).