Клеточные и геномные технологии в повышении эффективности животноводства

• Автор: Косовский, Глеб Юрьевич
• Шифр специальности: 03.01.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Щёлково
• Количество страниц: 301 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
РАЗДЕЛ 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Актуальность развития сельскохозяйственных геномных и клеточных биотехнологий
1.2. Современные направления применения молекулярногенетических методов в работе с сельскохозяйственными
видами животных
1.3. Геномная нестабильность и методы ее выявления
у животных сельскохозяйственных видов
1.4. Дестабилизация геномов и структурно-функциональная организация ретровирусов на примере вируса бычьего лейкоза
1.5. Эмбриональные стволовые клетки и проблемы подбора векторов для их генетической трансформации
1.6. Мезенхимальные стволовые клетки
РАЗДЕЛ 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Геномные технологии
2.2. Клеточные технологии
2.3. Статистическая обработка результатов
РАЗДЕЛ 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. ШЬЯ-РСК маркеры для полилокусной оценки геномов животных разных пород крупного рогатого скота
3.2. Интегральная оценка геномной нестабильности с использованием цитогенетических характеристик соматических клеток крупного рогатого скота
3.3. Идентификация животных, инфицированных вирусом
бычьего лейкоза

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность применения геномных и клеточных технологий в целях ускорения селекционной работы, размножения и преимущественного сохранения животных с желательным проявлением фенотипических признаков, консолидации имеющихся и получения генетически трансформированных животных не вызывает сомнений на протяжении нескольких последних десятилетий [2, 39, 98, 99, 100, 106, 112, 115, 116, 188,335].
Однако до сих пор использование этих технологий не приобрело массового масштаба и во многих случаях не выходит за рамки экспериментальных исследований. Одной из причин такого отставания практического применения накопленных технологий, по-видимому, может являться отсутствие концепции последовательных этапов их применения в целях увеличения эффективности и сокращения времени традиционной селекционной работы. Первым этапом такой технологической цепочки должен быть комплекс методов, позволяющий отбирать и подбирать животных с повышенной вероятностью желательного проявления характеристик продуктивности и адаптивного потенциала в их потомстве. В целях прогноза продуктивности в настоящее время, в частности в молочном скотоводстве, применяются методы «геномной селекции», когда на основании геномного сканирования по мононуклеотидным заменам (ЗИР) отбираются группы полилокусных генотипов, объединяющие быков с высокой молочной продуктивностью их дочерей. В дальнейшем такие комплексные генотипы используются для отбора среди молодых бычков наиболее перспективных для ускорения генетического прогресса [170, 279, 373, 429].
Однако оказалось, что селекционная ценность быков, оцениваемая по молочной продуктивности их дочерей, существенно зависит от экологогеографических условий воспроизводства коров-дочерей с применением искусственного оплодотворения спермопродуктами, получаемыми от одних и тех же быков [219, 220, 221].

геном энергообеспечения клеток. Известно, что у мышей с нормальной активностью этого фермента длительная углеводная диета приводит к гипергликемии, гиперинсулинемии и островковой гиперплазии в поджелудочной железе, в отличие от мышей, мутантных по этому гену, у которых нет таких проявлений, зато увеличивается чувствительность к инсулину. Учитывая тот факт, что чувствительность к инсулину существенно отличается у коров, различающихся по ответу по молочной продукции на уровень кормления, авторы этого исследования [225] предполагают, что ЗЫР-мутации в этом гене-кандидате (ОЗРБ-1) или в областях, связанных с регуляцией его экспрессии, могут приводить к изменению инсулиновой чувствительности и, в свою очередь, к изменениям молочной продуктивности в ответ на уровень потребления корма у коров. Таким образом, в результате выполненных исследований с использованием геномного сканирования и ИЗ-технологий авторам удалось выявить два гена — кандидата контроля изменчивости по молочной продуктивности в ответ на изменения влажности/температуры у животных двух специализированных молочных пород крупного рогатого скота. Полученные данные свидетельствуют о принципиально новых возможностях выявления генов и звеньев метаболизма, связанных с адаптацией животных к неблагоприятным условиям окружающей среды.
В то же время недостаточная изученность структурно-функциональной организации геномов, сетевых взаимосвязей между разными генетическими элементами внутри геномов и факторами окружающей среды часто приводит к переоценке возможностей выявления универсальных биомаркеров для идентификации, терапии и прогноза развития целого ряда заболеваний, а также успешности геномной селекции в сельском хозяйстве. Для увеличения эффективности таких разработок критическим становится взаимодействия между исследователями различных фундаментальных биологических процессов как в масштабе биомолекул, так и клиницистов и селекционеров широкого профиля.