Аннотация к проекту № 18-16-00071 (РНФ)

Проект направлен на решение фундаментальных проблем современной биологии по широкому и углубленному изучению молекулярной архитектуры локусов, связанных с генетической изменчивостью признаков криоустойчивости семени. Подобное широкомасштабное и углубленное исследование с применением современных геномных методов, будет проводиться впервые. В целом полногеномный поиск ассоциаций с криорезистентностью сперматозоидов соответствует мировому уровню развития современной геномной науки и представляет большой интерес как с точки зрения общего понимания генетики воспроизводства, так и для дальнейшей разработки сельскохозяйственных технологий, в частности. Сохранение ценного генетического материала ценных племенных животных предполагает использование криобанков семени. В ряде стран приняты национальные программы сохранения генетических ресурсов. Тотальное использование криоконсервированной спермы в воспроизводстве крупного рогатого скота промышленных популяций привело к отбору животных по признаку устойчивости спермы к замораживанию. Виды животных, у которых применялась естественная случка, такой селекции не имели. Искусственное осеменение замороженной спермой жеребцов и петухов почти не использовалось. Поэтому сперма этих видов по признаку криорезистентности отличается высокой индивидуальной изменчивостью. Повреждения, возникающие при воздействии низких температур на акросомы, митохондрии, мембраны и ДНК снижают функциональность сперматозоидов. Генетические основы криорезистентности, ее наследуемость остаются малоизученными в настоящее время. Исследования, направленные на поиск генов и генных полиморфизмов, ассоциированных с устойчивостью сперматозоидов к замораживанию особенно актуальны при широком внедрении геномной селекции. Впервые на полногеномном уровне будут проведены комплексные исследования основных видов сельскохозяйственных животных, направленные на поиск связей с физиологическими, морфологическими и биохимическими показателями качества спермы для оценки индивидуальной криорезистентности. Впервые будут выявлены ассоциации вариантами полиморфизма (SNP, гаплотипы) с показателями устойчивости спермы петухов к сверхнизким температурам. Будут подобранны системы генотипирования для детекции найденных генетических полиморфизмов и создана панель молекулярно-генетических маркеров криорезистентности спермы. Выбранные генетические маркеры будут предложены для включения в чип Illumina Bovine IBDv3 для генотипирования высокоценных племенных животных проведения геномной селекциии. Таким образом, можно констатировать, что к настоящему времени в России еще мало уделяется внимания изучению и использованию полученных данных об ассоциациях генов с фенотипическими признаками качества нативной и подверженной криоконсервации спермой, а также внедрению их в производство для повышения воспроизводительных качеств животных. Предлагаемое в рамках проекта изучение геномных ассоциаций с качеством криоконсервированной спермы у различных видов животных, позволит выявить общебиологические закономерности онтологии генов и найти маркеры для быков, петухов и жеребцов с помощью GWAS анализа, что соответствует мировому уровню и представляет большой интерес и значимость для мировой и российской науки.