Ретротранспозоны при выявлении межвидовой и межпородной дифференциации у представителей рода Bos | Retrotransposons for detecting interspecific and interbreeding differentiation in genus Bos

Russian. Обнаружение консервативных и вариабельных доменов локализации ретротранспозонов имеет существенное практическое значение при контроле генетической структуры и ее динамики на уровне вида и внутривидовой дифференциации у с.-х. животных. В работе оценена возможность применения продуктов рекомбинации ретротранспозонов L1 и ERV, вовлеченных в регуляторные сети, на примере бизона и крупного рогатого скота. Исследования проведены in silico на референтных геномах крупного рогатого скота (Bos taurus) и американского бизона (Bison bison) c использованием открытых данных по распределению мобильных генетических элементов. Для анализа взяты 4 конструкции вида L1/BTLTR1J/L1, расположенные у крупного рогатого скота в структурных генах grik1 и app, тесно связанных с деятельностью центральной нервной системы. Минимальный процент гомологии указанных конструкций - 64,68%, максимальный- 94,49%. Эти продукты рекомбинаций, расположенные в указанных структурных генах у бизона (процент гомологии с КРС не ниже 91,2%), обладают большим полиморфизмом (попарный процент гомологии от 56,51% до 92,42%), но представлены в меньшем количестве, чем у крупного рогатого скота. Оказалось, что спектры фрагментов геномной ДНК, фланкированных последовательностями L1 и LTR ERV, у трех пород КРС, отличающихся по направлению продуктивности, консервативны, и с их помощью не удается выявить ни внутри-, ни межпородные различия, но конструкции, возникшие в результате рекомбинаций между ними, имеют видовые особенности. Метод генотипирования по фрагментам ретротранспозонов оказывается эффективным для выявления породных особенностей генетической структуры и их отличий у животных.

English. The detection of conservative and variable domains of retrotransposon localization is of significant practical importance in controlling the genetic structure and its dynamics at the level of species and intraspecific differentiation in farm animals. In the work, possibility of using the recombination products of retrotransposons L1 and ERV involved in regulatory networks is evaluated on the example of bison and cattle. The studies were carried out in silico involving the reference genomes of cattle (Bos taurus) and American bison (Bison bison) using open data on the distribution of mobile genetic elements. 4 constructions of the type L1/BTLTR1J/L1 were taken for analysis, located in cattle in the structural genes grik1 and app, closely related to the activity of the central nervous system. The minimum percentage of homology of these constructions is 64.68%, the maximum is 94.49%. These recombination products located in these structural genes in bison (the percentage of homology with cattle is not lower than 91.2%) have a large polymorphism (pairwise percentage of homology from 56.51% to 92.42%), but are represented in smaller quantities than in cattle. It turned out that the spectra of genomic DNA fragments flanked by the L1 and LTR ERV sequences in three cattle breeds differing in the direction of productivity are conservative, and with their help it is not possible to identify either intra- or interbreed differences, but the structures resulting from recombinations between them have specific features. The method of genotyping by fragments of retrotransposons is effective for identifying the breed features of the genetic structure and differences between them in animals.