PL195890B1 - Sposoby identyfikacji świni odpornej na kolonizację jelit przez E. coli F18 lub zaburzenia jelitowezwiązane z E. coli F18, izolowane cząsteczki DNA,polipeptyd, polinukleotyd, oznaczenie molekularnedo wykrywania receptorów E. coli F18, zestaw do wykrywania receptorów E. coli F18 i zastosowanie zmutowanej postaci genu alfa (1,2)fukozylotransferazy 1 świni - Google Patents

Sposoby identyfikacji świni odpornej na kolonizację jelit przez E. coli F18 lub zaburzenia jelitowezwiązane z E. coli F18, izolowane cząsteczki DNA,polipeptyd, polinukleotyd, oznaczenie molekularnedo wykrywania receptorów E. coli F18, zestaw do wykrywania receptorów E. coli F18 i zastosowanie zmutowanej postaci genu alfa (1,2)fukozylotransferazy 1 świni

Info

Publication number
PL195890B1
PL195890B1 PL98364701A PL36470198A PL195890B1 PL 195890 B1 PL195890 B1 PL 195890B1 PL 98364701 A PL98364701 A PL 98364701A PL 36470198 A PL36470198 A PL 36470198A PL 195890 B1 PL195890 B1 PL 195890B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
coli
ctg
gcc
ttc
ccc
Prior art date
Application number
PL98364701A
Other languages
English (en)
Other versions
PL364701A1 (pl
Inventor
Brad T. Bosworth
Peter Vögeli
Original Assignee
Biotechnology Res & Dev
Swiss Fed Inst Of Tech Zuerich
Agriculture
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=21947500&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=PL195890(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Biotechnology Res & Dev, Swiss Fed Inst Of Tech Zuerich, Agriculture filed Critical Biotechnology Res & Dev
Publication of PL364701A1 publication Critical patent/PL364701A1/pl
Publication of PL195890B1 publication Critical patent/PL195890B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/10Transferases (2.)
    • C12N9/1048Glycosyltransferases (2.4)
    • C12N9/1051Hexosyltransferases (2.4.1)
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P1/00Drugs for disorders of the alimentary tract or the digestive system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/04Antibacterial agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/156Polymorphic or mutational markers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Fodder In General (AREA)
  • Feed For Specific Animals (AREA)

Abstract

1. Sposób identyfikowania swini odpornej na kolonizacje jelit przez E. coli F18 lub zaburzenia jelitowe zwiazane z E. coli F18, znamienny tym, ze: a. okresla sie w próbce biologicznej od swini czy jedyna zasada azotowa w pozycji 307 genu alfa(1,2) fukozylotransferazy 1 jest adenina; i b. identyfikuje sie swinie jako odporna wtedy gdy jedyna zasada azotowa w pozycji 307 jest adenina. 6. Oligonukleotyd, znamienny tym, ze jest komplementarny do sekwencji DNA genu alfa(1,2)fu- kozylotransferazy 1 swini i zawiera sekwencje nukleotydowa rozrózniajaca swinie odporna na kolonizacje jelit przez E.coli F18 od swini wrazliwej, przy czym sekwencja ta obejmuje pozycje nukleotydowa 307 na fig. 1, w której adenina jest podstawiona za guanine, i przy czym wspomniany oligonukleotyd ma zdol- nosc do rozróznienia swini odpornej na kolonizacje jelit przez E. coli F18 od swini wrazliwej. 7. Oznaczenie molekularne do wykrywania receptorów dla E. coli F18, znamienne tym, ze obejmuje izolowanie DNA z komórek jadrzastych swini, amplifikowanie tego DNA w lancuchowej reakcji polimerazy z zastosowaniem starterów oligonukleotydowych, które sa komplementarne do sekwencji DNA genu al- fa(1,2)fukozylotransferazy 1 swini, przeprowadzanie trawienia enzymem restrykcyjnym z uzyciem co naj- mniej jednego enzymu restrykcyjnego, rozdzial otrzymanych fragmentów na zelu elektroforetycznym, okre- slanie liczby i dlugosci fragmentów, okreslanie w oparciu o liczbe i dlugosc fragmentów, który z receptorów jest obecny. PL PL PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku są sposoby identyfikacji świni odpornej na kolonizację jelit przez E. coli F18 lub zaburzenia jelitowe związane z E. coli F18, izolowane cząsteczki DNA, polipeptyd, polinukleotyd, oznaczenie molekularne do wykrywania receptorów E. coli F18, zestaw do wykrywania receptorów E.coli F18 i zastosowanie zmutowanego postaci genu alfa(1,2)fukozylotransferazy 1 świni.
Ważnym problemem w hodowli świń jest utrzymanie ich zdrowia. Szczególnym problemem są zaburzenia jelitowe występujące po odsadzeniu. Pewna liczba serotypów chorobotwórczych szczepów Escherichia (E.)coli jest czynnikiem wywołującym u świń chorobę obrzękową i biegunkę występującą po odsadzeniu, dotyczy to zwłaszcza prosiąt w wieku od 4 do 12 tygodni, i przyczynia się do poważnych strat ekonomicznych dotykających hodowców trzody chlewnej na całym świecie. Typowymi objawami choroby obrzękowej są objawy neurologiczne takie jak ataksja, drgawki i paraliż. W badaniach pośmiertnych stwierdzono, że obrzęki występują zwykle w określonych miejscach takich jak powieki i czoło, ściana żołądka i krezka okrężnicy. Schorzenia są spowodowane przez Shiga-podobny wariant toksyny II i odpowiednio enterotoksyny LT, STa, STb, wytwarzane przez E.coli kolonizujące powierzchnię jelita cienkiego, nie wywołując przy tym znacznych morfologicznych zmian enterocytów (komórek jelita). Pewne rodzaje szczepów E. coli, F18, F4 oraz K88 są głównymi czynnikami letalnymi. Choroba obrzękowa świń jest toksemią pochodzenia jelitowego cechującą się uogólnionym uszkodzeniem naczyń. Jest ono spowodowane przez toksynę, Shiga-podobny wariant toksyny II, wytwarzany przez pewne szczepy E. coli (Bertschinger i wsp. 1993). E. coli rozróżnia się ze względu na trzy typy pili, grupę fimbrii adhezyjnych, które nazywa się zgodnie z ich oznaczeniem, np. K88 lub F18 (Vogeli i wsp. 1997).
Nie wszystkie świnie są podatne na infekcje E. coli. Kolonizacja zależy od zdolności przylegania (adhezji) bakterii do enterocytów, która jest warunkowana przez fimbrie oznaczane jako np. K88 lub F18. Wykazano, że wrażliwość na adhezję, tj. ekspresja u świń receptorów wiążących fimbrie, jest genetycznie kontrolowana przez gospodarza i jest dziedziczona jako cecha dominująca, w przypadku F18, przy czym allel B oznacza wrażliwość a allel b oznacza odporność. (Vogeli i wsp. 1996; Meijerink i wsp., 1996). Lokus genetyczny tego receptora E. coli F18 (ECF18R) został zmapowany na chromosomie 6 świni (SSC6), w oparciu o jego ścisłe sprzężenie z lokus S i innymi lokusami z grupy sprzężenia halotanu (HAL) znajdującymi się na chromosomie 6. Receptor dla E. coli K88 znajduje się na chromosomie 13.
Mechanizm odporności wydaje się być związany z tym, że ściany jelit u zwierząt odpornych nie są kolonizowane przez E. coli, tj. bakterie nie mogą przylegać do ściany jelita świń odpornych. Receptory glikoproteinowe występujące w błonie rąbka szczoteczkowego jelit okazały się być odpowiedzialne za różnice między fenotypem adhezyjnym i nieadhezyjnym związanym z pewnymi E. coli, co dowodzi, że genotyp świni gospodarza determinuje odporność. Badano także bakterie wyposażone w fimbrie (WO 9413811).
Obecne sposoby identyfikowania świń, które są odporne na choroby związane z F18 E. coli obejmują 1) pobieranie próbek jelit świń poddawanych ubojowi i prowadzeniu mikroskopowych testów adhezji, 2) zakażaniu zwierząt wirulentnym E. coli (test kolonizacyjny), lub 3) prowadzeniu typowania grupy krwi w układzie A-O(S) grupy krwi. Pierwsze dwa sposoby są nieprzydatne w identyfikowaniu zwierząt odpornych do zastosowania w inwentarzu hodowlanym. Pomimo tego, że typowanie krwi identyfikuje zwierzęta odporne, to jednak test ten nie jest w stanie określić, czy określić, czy wrażliwe zwierzęta są homozygotami czy heterozygotami w odniesieniu do cechy wrażliwości. Znajomość genotypu zwierząt w odniesieniu do tych alleli (uwarunkowania genowe) jest istotna do przygotowania efektywnego programu hodowlanego. Celem programu hodowlanego jest wytworzenie świń, które są odporne na choroby związane z E. coli F18, które dotykają trzodę po odsadzeniu.
W jednej z publikacji autorzy stwierdzili, w odniesieniu do choroby obrzękowej świń, że Trwają poszukiwania odpowiednich markerów genetycznych... (Bertschinger i wsp., 1993, strona 87) oraz cytowali Walters i Sellwood, 1982:
Hodowla odpornych świń jest atrakcyjnym sposobem zapobiegania chorobom, dla których nie jest znana efektywna profilaktyka. Wykonalność takiego podejścia zależeć będzie od powszechności występowania w populacji świń genu(ów) kodujących odporność, ulepszonych sposobów wykrywania odpornych świń, oraz braku niepożądanych cech genetycznych, które ulegają selekcji wraz z odpornością.
PL 195 890 B1
Lokus genetyczny markera jest to lokus kodujący lub niekodujący, który znajduje się blisko lokus genu będącego przedmiotem zainteresowania, lecz nie koniecznie jest to ten lokus. Wykrywane fenotypy cechują się stałością lub brakiem stałości tych cech, np. polimorfizm długości fragmentów restrykcyjnych, wyrażanie cech, cechy adhezji bakteryjnej, reakcje kolorymetryczne lub enzymatyczne, oraz odporność na antybiotyki. Lokus S kontroluje ekspresję antygenów grup krwi A i O. Świnie będące homozygotami recesywnymi w odniesieniu do lokus S nie ekspresjonują ani antygenów grupy krwi A, ani O. Podobne właściwości występują u człowieka i są powodowane przez mutacje genu alfa (1,2)fukozylotransferazy, który koduje ludzką grupę krwi H (Kelly i wsp., 1994; patrz też WO 9628967). Występujący u świń gen alfa(1,2)fukozylotransferazy został ostatnio zsekwencjonowany (Cohney i wsp, 1996). Gen ten występuje prawdopodobnie w lokus S u świń.
Lokus genów grup krwi H i Se został zmapowany genetycznie i fizycznie na ludzkim chromosomie 19q13.3. Ten region nie uległ zmianom w trakcie ewolucji, i zawiera geny homologiczne do genów grupy sprzężenia HAL u świń. Gen kodujący grupę krwi H nazywany jest FUT1, natomiast gen Se jest odpowiednikiem genu FUT2. FUT1 odpowiada za ekspresję antygenu H w liniach komórek erytroidalnych, natomiast FUT2 reguluje ekspresję antygenu H w nabłonku wydzielniczym i ślinie. Niska zmienność genu FUT1 została zaobserwowana u niższych ssaków, takich jak szczur i królik, a ekspresja mRNA była obserwowana w króliczej tkance mózgowej i szczurzej okrężnicy. U wszystkich tych gatunków stwierdzono istnienie dwóch rodzajów genów alfa(1,2)fukozylotransferazy, które są strukturalnie bardzo podobne do ludzkich genów FUT1 i FUT2, jednak szczególnie geny homologiczne do FUT1 wykazują gatunkowo specyficzny wzorzec ekspresji. U człowieka gen FUT1 jest odpowiedzialny za syntezę antygenów H w prekursorach erytrocytów. Jednakże, u świń erytrocyty adsorbują biernie antygeny H-podobne z surowicy, tak jak w przypadku ludzkich antygenów Lewis. U świń wszystkie Hpodobne antygeny są związane z tkankami zewnątrz wydzielniczymi, a ekspresja genu FUT2 (osobnik wydzielający) jest obecna w tkankach wydzielniczych innych gatunków zwierząt. Dlatego ekspresja determinant grupy krwi A-O u świń reagujących krzyżowo z anty-ludzkimi przeciwciałami specyficznymi wobec grupy H i A może znajdować się pod wpływem genu FUT2.
Dodatkową informacją dotyczącą grup krwi i chorób świń wywoływanych przez E. coli jest fakt, że struktura węglowodanów antygenów grup krwi związana jest z przyłączaniem się do tkanki gospodarza pewnych mikroorganizmów patogennych, np.: Helicobacter pylori przyłącza się do antygenów Lewisb grupy krwi, a E. coli wywołuje infekcje dróg moczowych przyłączając się do substancji P grup krwi. Geny kodujące glukozylotransferazę są odpowiedzialne za tworzenie specyficznej dla grup krwi struktury węglowodanów, i dlatego stanowią one potencjalne geny odpowiedzialne za kontrolę kolonizacji gospodarza przez bakterie. Lokalizacja tych genów dotyczy tego samego regionu chromosomalnego, w którym znajduje się lokus odpowiedzialny za adhezję/brak adhezji F18 pozytywnych E.coli w jelicie cienkim świń. Świnie nie ekspresjonują antygenów grupy krwi A i O do momentu odsadzenia, to znaczy tego samego czasu, w którym stają się one wrażliwe na choroby powodowane przez E. coli F18.
Istnieje zapotrzebowanie na nowe metody diagnozowania i leczenia schorzeń świń wywoływanych przez E. coli. Wykrywanie mutacji genetycznych było proponowane jako sposób służący testowaniu pewnych zaburzeń u świń (hipertermia złośliwa) (Fuji i wsp., 1991; Patent U.S. nr 5,358,649), jednak nie wspominano o markerach polimorficznych przydatnych w diagnozowaniu. Opisano szczepionki uodparniające na kolonizację przez E. coli (Patent U.S. nr 5,552,144; WO 8604604), lecz nie są one najdogodniejszym sposobem zapobiegania schorzeniom wywoływanym przez E. coli ze względu na trudności występujące podczas doustnego podawania żywych szczepionek nowonarodzonym świniom, i ze względu na ograniczenia regulacyjne. Antybiotyki są przydatne w leczeniu, lecz nie są one przydatne w profilaktyce.
Przedmiotem wynalazku jest sposób identyfikowania świni odpornej na kolonizację jelit przez E. coli F18 lub zaburzenia jelitowe związane z E. coli F18, polegający na tym, że:
a. określa się w próbce biologicznej od świni czy jedyną zasadą azotową w pozycji 307 genu alfa(1,2) fukozylotransferazy 1 jest adenina; i
b. identyfikuje się świnię jako odporną wtedy, gdy jedyną zasadą azotową w pozycji 307 jest adenina.
Przedmiotem wynalazku jest ponadto izolowana cząsteczka DNA, charakteryzująca się tym, że jest polimorficzna dla genu alfa(1, 2)fukozylotransferazy 1 świni.
PL 195 890 B1
Przedmiotem wynalazku jest też polipeptyd, charakteryzujący się tym, że jest kodowany przez cząsteczkę DNA określoną powyżej, przy czym wspomniana cząsteczka wykazuje aktywność alfa(1,2)fukozylotransferazy.
Przedmiotem wynalazku jest także izolowana cząsteczka DNA o sekwencji nukleotydowej:
H W V P s R R II L C L T F L L V C 17
CT CGA GCC ATG TGG GTC CCC AGC CGC CGC CAC CTC TGT CTG ACC TTC CTG CTA GTC TGT 5 1
V L A A I F F L V V 0 D L F Y S G L D 37
GTT TTA GCA GCA ATT TTC TTC CTG AAC GTC ΤΛΤ CAA GAC CTC TTT TAC AGT GGC TTA GAC 1 1 1
L I. A L C P υ II II V V s S P V A I F C L 57
CTG i CTG i GCC ' CTG ; TGT CCA . GAC : cat ' AAC GTG GTA TCA TCT CCC GTG GCC ATA TTC : TGC CTG 171
Λ G T P V łl P u _A_ _s_ _ D s C P K II P A s F n
GCG GCC ACG CCC GTA CAC CCC AAC GCC TCC : GAT TCC TGT CCC AAG : cat CCT ’ GCC TCC : ttt 23 1
S G T w T I y P D G R F G II Q M G Q Y A 97
TCC GGC, ACC TGG ACT ATT TAC CCG GAT GGC CGG TTT GGG AAC CAG ATG GGA CAG TAT ' GCC 29 1
T L b Λ L A Q U 11 G R 0 A F I 0 P A M H 117
ACG CTG CTG GCC CTG (3cg CAG CTC AAC GGC CGC CAG GCC TTC ATC CAG CCT GCC ATG CAC 35 1
A V I. A P V r R I T L P V L A P E V 0 R 137
GCC GTC CTG GCC ccc GTG TTC CGC ATC ACG CTG CCT GTC CTG GCG CCC GAG GTA GAC AGG 41 1
II A P W R E [, E L II 0 H H S E D y A II L 157
CAC GCT CCT TGG CGG GAG CTG GAG CTT CAC GAC TGG ATG TCC GAG GAT TAT GCC CAC TTA 47 1
K E P W b K L T G F P C S W T r F II II L 177
AAG GAG ccc TGG CTG AAG CTC ACC GGC TTC CCC TGC TCC TGG ACC TTC TTC CAC CAC CTC 53 1
R E 0 I R s E F T 1. l( D II L R Q E A Q G 197
CGG GAG CAG ATC CGC AGC GAG TTC ACC CTG CAC GAC CAC CTT CGG CAA GAG GCC CAG GGG 59 1
V L S 0 F R I, P R T G D R P S Τ F V G V 217
GTA CTG AGT CAG TTC CGT CTA ccc CGC ACA GGG GAC CGC CCC AGC ACC TTC GTG GGG GTC esi
H V R R G 0 Y L n V H P K R W K G V V G 237
CAC GTG CGC CGC GGG GAC ΤΛΤ CTG CGT GTG ATG CCC AAG CGC TGG AAG GGG GTG GTG GGT 71 1
D G A γ b 0 0 A M D W F R A R Y E A P V 257
GAC GGC GCT TAC CTC CAG CAG GCT ATG GAC TGG TTC CGG GCC CGA TAC CAA GCC CCC GTC 77 1
f V V T S łl G M E W C R i; ti I D T S R G 277
TTT GTG GTC ACC AGC AAC GGC ATG GAG tgg TGC CGG AAG AAC ATC GAC ACC TCC CGG GGG 63 1
l) V I t A G l) G R F. A Λ P A R υ r A I. L 29 7
GAC CTG ATC TTT GCT GGC GAT GGG cEK GAG GCC GCG ccc GCC AGG GAC TTT GCG CTG CTG 69 1
V 0 C II T 1 M T I G T F G F W A A y I. 317
GTG CAG TGC AAC CAC ACC ATC ATG ACC ATT GGC ACC TTC GGC TTC TGG GCC GCC TAC CTG 95 1
A G G 0 T I y L A ii Γ T 1. P T S s F L K 33 7
GCT GGT gg;* GAT ACC ATC TAC TTG GCT AAC TTC ACC CTG CCC ACT TCC AGC TTC CTG AAG 10 1 1
l F i; P E A A F 1, P E W V G I A 0 b S 357
ATC TTT AA/> ccc GAG GCT GCC TTC CTG CCC GAG TGG GTG GCC ATT ΑΛΤ GCA GAC TTG TCT 107 1
P 1. 0 M 1. A G P 365
CCA CTC CAG ATG TTG GCT CGG CCT TGA ACC AGC CAG GAG CCT TTC TGG AAT AGC CTC GGT 1131
CAA ccc AGG GCC AGC GTT ATG GGT CTC CGG AAG CCC GAG ΤΑΛ CTT CCG CAG ATG CTG GTG 119 1
GTC CTG TAG CAG GCT GCA CAC TTA TTT CAA GAG TGA TTC ΤΛΑ TTG GCT GGA CTC AGA GGA 1251
AAC cer GCA C, 12 6 1
w której w pozycji nukleotydowej 307 zamiast guaniny występuje adenina.
Przedmiotem wynalazku jest również izolowana cząsteczka DNA, charakteryzująca się tym, że jest komplementarna do sekwencji nukleotydowej określonej powyżej.
Przedmiotem wynalazku jest również oligonukleotyd charakteryzujący się tym, że jest komplementarny do sekwencji DNA genu alfa(1,2)fukozylotransferazy 1 świni i zawiera sekwencję nukleotydową rozróżniającą świnię odporną na kolonizację jelit przez E. coli F18 od świni wrażliwej, przy czym sekwencja ta obejmuje pozycję nukleotydową 307 na fig. 1, w której adenina jest podstawiona za guaninę, i przy czym wspomniany oligonukleotyd ma zdolność do rozróżnienia świni odpornej na kolonizację jelit przez E. coli F18 od świni wrażliwej.
PL 195 890 B1
Przedmiotem wynalazku jest ponadto oznaczenie molekularne do wykrywania receptorów dla E. coli F18, charakteryzujące się tym, że obejmuje izolowanie DNA z komórek jądrzastych świni, amplifikowanie tego DNA w łańcuchowej reakcji polimerazy z zastosowaniem starterów oligonukleotydowych, które są komplementarne do sekwencji DNA genu alfa(1,2)fukozylotransferazy 1 świni, przeprowadzanie trawienia enzymem restrykcyjnym z użyciem co najmniej jednego enzymu restrykcyjnego, rozdział otrzymanych fragmentów na żelu elektroforetycznym, określanie liczby i długości fragmentów, określanie w oparciu o liczbę i długość fragmentów, który z receptorów jest obecny.
Korzystnie enzymem restrykcyjnym jest CfoI.
Przedmiotem wynalazku jest również zestaw do wykrywania receptorów dla E. coli F18, charakteryzujący się tym, że zawiera w oddzielnych pojemnikach oligonukleotydy komplementarne do sekwencji DNA polimorfizmów genu alfa(1,2)fukozylotransferazy 1 świni.
Przedmiotem wynalazku jest również zastosowanie zmutowanej postaci genu alfa(1,2)fukozylotransferazy 1 świni do wytwarzania kompozycji farmaceutycznej do leczenia świń, które chorują na choroby związane z E. coli F18.
Zgodnie z wynalazkiem opracowano nieinwazyjne sposoby identyfikacji świń genetycznie odpornych na schorzenia związane z E. coli, w szczególności zaburzenia jelitowe związane ze szczepem E. coli wyposażonym w fimbrie F18. Polimorfizmy genu alfa(1,2)fukozylotransferazy 1 u świń uznano za rozróżniające świnie odporne od świń wrażliwych. Opracowano również oznaczenie i zestaw, użyteczne dla hodowców świń.
Nieinwazyjny sposób według niniejszego wynalazku pozwala wykrywać i eliminować świnie, które są podatne na choroby wywoływane przez E. coli. Nieinwazyjne sposoby identyfikowania świń, które są odporne na kolonizację jelit przez E. coli mogą obejmować następujące etapy: określanie czy polimorfizm genetyczny związany z odpornością na kolonizację występuje w próbie biologicznej pochodzącej ze świni; oraz stwierdzenie czy świnia jest odporna w przypadku gdy jest homozygotą dla tego polimorfizmu 1.
(1Polimorfizm jest zmianą w sekwencji nukleotydowej, która występuje w populacji w wyniku mutacji.)
Dokładniej sposób według wynalazku polega na określeniu w próbie biologicznej pobranej od świni, czy zasada azotowa w pozycji 307 w genie alfa(1,2)fukozylotransferazy świni jest tylko adeniną lub tylko guaniną; oraz identyfikowaniu świni jako odpornej jedynie w przypadku, gdy zasada azotowa w pozycji 307 jest adeniną.
W celu określenia czy w próbie biologicznej występuje polimorfizm, analizowany jest polimorfizm fragmentów restrykcyjnych na żelu porządkującym je pod względem masy cząsteczkowej. Endonukleazy restrykcyjne są enzymami, które przecinają cząsteczki kwasu nukleinowego w powtarzalny sposób w specyficznych miejscach, dając fragmenty kwasu nukleinowego o różnych masach cząsteczkowych, w zależności od umiejscowienia cięcia.
Sposób hodowli świń odpornych na choroby wywoływane przez E. coli obejmuje wybór do hodowli świń z genetycznym polimorfizmem genu alfa(1,2)fukozylotransferazy 1, identyfikującym je jako świnie odporne na choroby jelit wywoływane przez E. coli; oraz hodowlę wybranych świń.
Cząsteczka DNA według wynalazku może być polimorficzna względem genu alfa(1,2)fukozylotransferazy świni, w szczególności o sekwencji przedstawionej na fig. 1. Innymi aspektami wynalazku są cząsteczki o sekwencjach nukleotydowych komplementarnych do sekwencji przedstawionej na fig. 1.
Izolowana cząsteczka DNA może posiadać substytucję adeniny w miejsce guaniny w pozycji 857. Inne izolowane cząsteczki DNA mogą obejmować takie, które posiadają mutację w pozycji nukleotydowej 229 przedstawionej na fig. 1, gdzie kodon CCT jest zmieniony na TTT, kodując aminokwas fenyloalaninę zamiast leucyny. Mutacja w pozycji nukleotydowej 714 to zmiana GAT®GAC, której nie towarzyszy jednak substytucja aminokwasowa w kodowanym produkcie.
Polipeptydy kodowane przez cząsteczki DNA według niniejszego wynalazku mogą wykazywać aktywność alfa(1,2)fukozylotransferazy.
Oznaczenie molekularne służące do wykrywania receptorów E. coli F18 u świń polega na (a) izolowaniu DNA z jądrzastych komórek świń; (b) amplifikowaniu DNA w łańcuchowej reakcji polimerazy (PCR) z użyciem oligonukleotydów stosowanych jako startery, które są komplementarne do sekwencji DNA genu świńskiej alfa(1,2)fukozylotransferazy 1; (c) prowadzeniu trawienia enzymem restrykcyjnym z użyciem przynajmniej jednego enzymu restrykcyjnego np. CfoI; (d) rozdziale otrzymanych fragmentów elektroforezą żelową; (e) określaniu liczby i długości fragmentów w żelu oraz (f) określeniu
PL 195 890 B1 na podstawie liczby i długości fragmentów FUT1 jaki genotyp receptora F18 występuje w komórkach świni. Ujawnione tutaj stosowanie większych amplifikowanych fragmentów zamiast krótszych fragmentów, jest mniej kosztowne, ponieważ prążki DNA mogą być rozdzielane na żelu agarozowym o względnie niskim stężeniu. Ponadto, do otrzymywania pewnych fragmentów konieczny jest jeden enzym restrykcyjny rozpoznający stałe miejsce restrykcyjne przyległe do zmiennego miejsca diagnostycznego.
Zestaw do wykrywania polimorfizmu związanego z receptorami E. coli F18 wykorzystuje znajdujące się w osobnych pojemnikach oligonukleotydy, które są komplementarne do sekwencji DNA genu alfa(1,2)fukozylotransferazy 1 świni, który odróżnia świnie odporne od wrażliwych. Testowi mogą być poddawane świnie w dowolnym wieku.
Polimorfizmy są także użyteczne do opracowywania leków służących do leczenia świń cierpiących na choroby wywoływane przez E. coli. Zmutowana forma świńskiej alfa(1,2)fukozylotransferazy może oddziaływać z normalnym enzymem, zapobiegając produkcji jelitowego receptora dla F18.
Figura 1 pokazuje sekwencję nukleotydową (FUT1) (dolna) i przewidywaną sekwencję aminokwasową (górna) polimorfizmu świńskiej a1®2 fukozylotransferazy stosując jednoliterowy kod oznaczeń aminokwasów. Ciągła podwójna linia poniżej sekwencji aminokwasowej (=) oznacza domniemany region przezbłonowy; kropkowana linia poniżej sekwencji aminokwasowej pokazuje potencjalne miejsca N-glikozylacji (...).
□ oznacza miejsca, w których u świń odpornych adenina (A) została zastąpiona guaniną (G).
* oznacza kodon terminacyjny
Skróty, które zastosowano do oznaczania reszt aminokwasowych: A, Ala; C, Cys; D, Asp; E, Glu; F, Phe; G, Gly; H, His; I, Ile; K, Lys; L, Leu; M, Met; N, Asn; P, Pro; Q, Gln; R, Arg; S, Ser; T, Thr; V, Val; W, Trp; oraz Y, Tyr.
Opis zalecanych realizacji.
Analiza molekularna polimorfizmów DNA związanych z odpornością świń na choroby wywoływane przez E. coli umożliwia testy diagnostyczne służące do selekcji świń odpornych do hodowli. Świnie odporne różnią się od świń wrażliwych w lokus receptora E. coli F18 określonym poprzez markery polimorficzne zgodnie z wynalazkiem.
Zgodnie z wynalazkiem dostarczono nieinwazyjny sposób służący do rozróżniania z wysoką czułością i specyficznością, które świnie są genetycznie podatne na infekcje wywoływane przez E. coli F18 a które są odporne. Polimorfizm DNA genu alfa(1,2)fukozylotransferazy (FUT1) został zidentyfikowany jako różnicujący świnie odporne od świń wrażliwych. Polimorfizm pojawia się wwyniku mutacji (zmiany) w sekwencji nukleotydowej prowadzącej do uzyskania nowego allelu. Allel jest stanem realizującym dany gen. W populacji może istnieć kilka alleli genu różniących się substytucjami zasad azotowych, przypuszczalnie wywołanych przez mutacje w pierwotnej cząsteczce DNA. Współistnienie w populacji więcej niż jednego allelu (czasem określanego jako wariant) jest nazywane polimorfizmem genetycznym. Lokus, w którym może występować więcej niż jeden allel jako stały składnik populacji jest lokus polimorficzny. Zwykle jeden z loci polimorficznych występuje w populacji z niższą częstotliwością.
W wyniku badań prób biologicznych, zwłaszcza krwi, świnie odporne cechują się polimorfizmem w swoich genomach, w którym jedyną zasadą wykrywaną w pozycji 307 (patrz fig. 1) sekwencji nukleotydowej jest adenina, natomiast zasadą występującą w tej samej pozycji u homozygotycznych świń wrażliwych jest guanina. Heterozygotyczne świnie posiadają obydwa typy DNA i są wrażliwe. Polimorfizm ten oznacza zmienność sekwencji świńskiego genu, o której pisał Cohney i wsp. 1996.
Przeprowadzono analizę sprzężeń genetycznych w rodzinach świń i określono związki pomiędzy polimorfizmami FUT1 i odpornością na choroby tych świń. Zgodnie z niniejszym wynalazkiem, odkryto polimorfizmy w genie alfa(1,2)fukozylotransferazy 1 (FUT1). Polimorfizm posiadający pojedynczą substytucję zasady nukleotydu w pozycji 307 został zastosowany do ustalenia ścisłego sprzężenia pomiędzy genem fukozylotransferazy a systemem S, lokus ECF18R i innymi loci z grupy sprzężenia HAL.
Wykrycie ścisłego sprzężenia pomiędzy mutacją w FUT1 i ECF18R pozwoliło na opracowanie oznaczenia molekularnego do identyfikacji świń odpornych na adhezję E. coli F18, wrażliwych świń heterozygotycznych (nosicieli) i homozygotycznych. To oznaczenie diagnostyczne identyfikuje, z wysoką czułością i specyficznością, świnie które są wrażliwe na chorobę obrzękową i biegunkę występującą po odsadzeniu. Częstość występowania polimorfizmów tu opisanych różni się w zależności od rasy świń. Vogeli i wsp. (1997) zaprezentował częstotliwości występowania alleli M307 w 5 rasach
PL 195 890 B1 świń, które pochodziły ze stad niespokrewnionych ze sobą. Dostępność oznaczenia diagnozującego występowaniu tu opisanego polimorfizmu dostarcza hodowcom możliwość efektywnego eliminowania alleli wrażliwości ECF18R ze swoich stad świń, a zatem eliminowania wstępnych uwarunkowań sprzyjających adhezji E. coli F18 powodującej chorobę obrzękową i biegunki występujące po odsadzeniu.
W celu otrzymania genów z lokus receptora E. coli F18 (ECF18R) wyizolowano ze świńskiej biblioteki genomowej 5 kosmidów i jeden zawierający gen klon genomowy, które zawierały geny alfa(1,2)fukozylotransferazy, FUT1 i FUT2 (Meijerink i wsp., 1997). Mapowanie poprzez fluorescencyjną hybrydyzację in situ ulokowało wszystkie te klony w prążku q11 ze świńskiego chromosomu 6 (SSC6q11). Analiza sekwencji kosmidów pozwoliła scharakteryzować (a) otwartą ramkę odczytu (ORF), długości 1098 par zasad, identyczną w 82,3% z ludzką sekwencją FUT1, oraz (b) drugą ORF, o długości 1023 par zasad identyczną w 85% z ludzką sekwencją FUT2. Loci FUT1 i FUT2 wydają się być na podstawie tych wyników świńskimi ekwiwalentami ludzkich loci grupy krwi H i wydzielania w ślinie rozpuszczalnych w wodzie antygenów grup krwi ABO. Bezpośrednie sekwencjonowanie ORF u świń wrażliwych i odpornych na adhezję i kolonizację przez posiadające fimbrie F18 szczepy E. coli (ECF18R) wykazało istnienie dwóch polimorfizmów dla pary zasad 307 (M307) i pary zasad 857 (M857) w ORF FUT1. Pozycje nukleotydowe są ponumerowane począwszy od ATG (kodującego metioninę). Otwarta ramka odczytu (ORF) rozciąga się od tego kodonu do kodonu terminacji, to znaczy ma 1098 nukleotydów długości. Nukleotydy przed i za ORF mogą się różnić, np. jak na fig. 1. Analizy tych mutacji w 34 krzyżowaniach rodziny Landrace z 221 potomkami pokazało ścisłe sprzężenie z lokus kontrolującym odporność i wrażliwość na adhezję i kolonizację jelita cienkiego przez E. coli F18 (ECF18R) oraz z lokus inhibitora S grupy krwi. Dlatego też mutacja M307 jest dobrym markerem nadającym się do selekcji z użyciem markerów zwierząt odpornych na adhezję E.coli F18. Inna odkryta mutacja w pozycji 229 prowadzi do polimorfizmu, w którym kodon kodujący leucynę (CTT) został zamieniony na TTT (kodujący fenyloalaninę). Mutacja w pozycji 714 (GAT®GAC) (kodujące kwas asparaginowy) nie powoduje substytucji aminokwasowej. Nie odkryto polimorfizmów w FUT2, które różnicowałyby świnie wrażliwe i odporne.
P r z y k ł a d y
Poniższe przykłady prezentują realizacje wynalazku.
P r z y k ł a d 1. Oznaczenie służące do wykrywania świń odpornych
Opisane tu polimorfizmy są łatwe do zidentyfikowania testami PCR-RFLP. Jedna z realizacji wynalazku wykorzystuje 160 pz fragment genu świńskiej alfa(1,2)fukozylotransferazy 1 amplifikowany techniką PCR z użyciem następujących starterów: 5'CCAACGCCTCCGATTCCTGT3' oraz 5'GTGCATGGCAGGCTGGATGA3'. Zalecanymi dla tej realizacji wynalazku warunkami PCR jest 25 cykli przy następujących czasach trwania i temperaturach: 94°C, 30 sek., 60°C, 45 sek., 72°C, 90 sek. Zamplifikowane DNA ze świń odpornych było trawione enzymem restrykcyjnym HgaI, lecz nie było trawione enzymem restrykcyjnym HinPI. Amplifikowane DNA z homozygotycznych świń wrażliwych ulegało trawieniu enzymem restrykcyjnym HinPI. Zamplifikowane DNA z heterozygotycznych świń wrażliwych ulegało częściowo trawieniu obydwoma enzymami.
Alternatywnie, DNA izolowano ze świńskich komórek jądrzastych zgodnie ze standardowymi procedurami. Bezpośrednie sekwencjonowanie świńskich sekwencji FUT1 i FUT2 i ich regionów flankujących pochodzących od zwierząt o różnym genotypie ECF18R (BB, bb) pozwoliło zidentyfikować dwie tranzycje G®A w pozycji 307 i 857 (określone odpowiednio jako M307 i M807) z ORF FUT1. Tranzycja M307 likwiduje miejsce restrykcyjne CfoI. Amplifikacja DNA izolowanego z jądrzastych komórek świńskich była prowadzona zgodnie ze standardowymi procedurami z użyciem starterów P6 iP11 (3 min. w 95°C, 30 cykli 30 sek. w 95°C, 30 sek. w 56°C i 30 sek. w 72°C, następnie 7 min. końcowej elongacji w 72°C), a następnie trawienie CfoI i rozdział na 3% żelu agarozowym, co skutkowało wykazaniem polimorfizmu długości fragmentów restrykcyjnych (RFLP). Homozygotyczne zwierzęta M307AA dawały 2 prążki. Homozygotyczne zwierzęta M307GG dawały fragmenty 93-, 241- i 87 pz. Zwierzęta heterozygotyczne dawały wszystkie cztery fragmenty.
P r z y k ł a d 2. Czułość i specyficzność oznaczenia z użyciem alfa(1,2)fukozylotransferazy do wykrywania świń odpornych na E. coli F18
Badania prowadzono w celu określenia związku pomiędzy odpornością na choroby i polimorfizmem w pozycji 307 genu FUT1. 183 świń po odsadzeniu (w wieku od 2 do 6 miesięcy) otrzymano z sześciu różnych stad hodowlanych. W tylko jednym z tych stad stwierdzono przed rozpoczęciem badania, że zawiera zwierzęta odporne i wysoką częstotliwość występowania zespołu stresu prosiąt. Pozostałe 5 stad nie wykazywało zespołu stresu prosiąt, a częstotliwość występowania odporności na
PL 195 890 B1 chorobę była nieznana. Dokonywano przypadkowego wyboru osobników z poszczególnych stad, zabijano je humanitarnie i pobierano próbki śledziony i jelita cienkiego. Ekstrahowano DNA z tkanki śledziony i stosowano je w teście PCR-RFLP opisanym w przykładzie 1. Komórki jelitowe izolowano poprzez pobieranie wycinków z powierzchni śluzówki jelit, poddawanie lizie komórek w hipotonicznym roztworze EDTA oraz przemywanie przez odwirowywanie. Komórki z jelitowych rąbków szczoteczkowych inkubowano z E. coli F18. Taka mieszanina była następnie poddawana badaniom mikroskopowym z kontrastem fazowym. Oznaczenie to służyło określaniu czy świnie są wrażliwe (próbki jelitowe zawierały przyłączone bakterie) czy odporne (próbki jelitowe nie zawierały przyłączonych bakterii). Wyniki oznaczenia PCR-RFLP polimorfizmu był skorelowane z wynikami oznaczenia badającego przyłączanie się bakterii do komórek jelitowych u 53 z 53 świń odpornych oraz u 128 ze 130 świń wrażliwych. Dwie świnie uznane za wrażliwe w teście badającym przyłączanie się bakterii do komórek jelitowych zostały niewłaściwie uznane za odporne w oznaczeniu PCR-RFLP. Dwa z sześciu badanych stad zawierały świnie odporne, a w tylko jednym stadzie występował zespół stresu prosiąt, co dowodzi, że oznaczenie PCR-RFLP może identyfikować zwierzęta odporne na chorobę wśród zwierząt, u których objawia się zespół stresu prosiąt.
P r z y k ł a d 3. Lokalizacja FUT1 na chromosomie 6 (SSC6)
W wyniku testu przesiewowego biblioteki kosmidowej prowadzonego z użyciem sondy nukleotydowej FUT1 uzyskanej ze świńskiego genomowego DNA za pomocą starterów P7 i P10 zidentyfikowano kosmidy ETHs1, -s2, -s3, -s4, i -s6 i technikami F18H i DISC-PCR zmapowano na chromosomie 6 w prążku q11.
P r z y k ł a d 4. Identyfikacja ORF FUT1 świni
Hybrydyzacje danego kosmidu trawionego Kspl, EcoRI i KspI/EcoRI ze znakowanymi radioaktywnie fragmentami P6-P11 i P7-P10 świńskiego FUT1 dawały w analizie Southern identyczne sygnały autoradiograficzne w przypadku ETHs2, -s4, i -s6, natomiast różne sygnały uzyskano dla kosmidów ETHs1 i -s3. Z kosmidu ETHs2 Kspl, izolowano subklony o długości 940 pz i 6,2 kpz, odpowiadające przybliżonej długości fragmentów Kspl hybrydyzujących w teście Southern. Sekwencje uzyskane dla obydwu subklonów połączono uzyskując sekwencję o długości 1501 pz, co było zgodne z wynikami bezpośredniego sekwencjonowania produktów z genomowego PCR. Sekwencja 1501 pz zawiera otwartą ramkę odczytu (ORF) o długości 1098 pz odpowiadającą ludzkiej ORF FUT1 z 82,3% identycznością nukleotydową i 80,8% identycznością aminokwasową. ORF koduje polipeptyd.
P r z y k ł a d 5. Identyfikacja świńskiego genu FUT2 i pseudogenu FUTP
ETHs1 posiada jeden fragment DNA (2,7 kpz) hybrydyzujący z sekwencjami FUT1, natomiast ETHs3 posiada dwa fragmenty (2,7 kpz, i 8,2 kpz). Subklonowanie i częściowe sekwencjonowanie fragmentu EcoRI 2,7 kpz z ETHs1 i -s3 potwierdziło, że te dwa fragmenty są identyczne. Sekwencja jest bardzo podobna do ludzkiego FUT2 jednak wykazuje kilka zmian na w regionach leżących na końcach NH2- i -COOH. Zmiany te prowadzą do przesunięć ramki odczytu, niezgodnych z konserwowaną ORF, dlatego przypuszcza się, że sekwencja ta otrzymywana z fragmentu 2,7 kpz jest pseudogenem (FUT2P). Po subklonowaniu ETHs3 trawionego BamHI, zidentyfikowano sekwencje hybrydyzujące zawierające fragment EcoRI 8,2 kpz. Ta sekwencja pochodząca z otrzymanych subklonów posiada 1023 pz ORF i wykazuje 85% identyczność nukleotydową i 83% identyczność aminokwasową z sekwencją ludzkiej FUT2. Zaobserwowano wiele różnic w regionach leżących na końcach NH2i -COOH sekwencji świńskiej FUT2 i sekwencji FUT2P otrzymanej z fragmentu 2,7 kpz. Przewidywana sekwencja aminokwasowa odpowiada częściowo określonej sekwencji aminokwasowej świńskiego enzymu osobników wydzielających (Thurin i Blaszczyk-Thurin, 1995). Sekwencje świńskiej FUT1, FUT2 i FUTP zostały przekazane do GenBank i otrzymały numery dostępu U70883, U70881 i U70882, odpowiednio. Geny FUT1 i FUT2 posiadają wysoce homologiczne sekwencje. Było to brane pod uwagę, na przykład, podczas projektowania starterów. Ponadto, aktywność enzymatyczna FUT1 i FUT2 wymaga zróżnicowania w przyszłych badaniach.
P r z y k ł a d 6. Identyfikacja mutacji M307 i M857 oraz scharakteryzowanie M307
Wyizolowano DNA z komórek jądrzastych świni zgodnie ze standardowymi procedurami. Bezpośrednie sekwencjonowanie sekwencji świńskich FUT1 i FUT2 oraz ich regionów flankujących ze zwierząt o różnych genotypach ECF18R (Bb, bb) pozwoliło zidentyfikować dwie tranzycje G®A w pozycji 307 i 857 (określone jako M307 i M857, odpowiednio) w ORF FUT1. Tranzycja M307 likwiduje miejsce restrykcyjne CfoI. Amplifikacja DNA izolowanego z jądrzastych komórek świńskich była prowadzona zgodnie ze standardowymi procedurami z starterami P6 i P11 (3 min. w 95°C, 30 cykli 30 sek. w 95°C, 30 sek. w 56°C i 30 sek. w 72°C, następnie 7 min. końcowej elongacji w 72°C), a naPL 195 890 B1 stępnie trawienie CfoI i rozdział na 3% żelu agarozowym, co skutkowało wykazaniem polimorfizmu długości fragmentów restrykcyjnych (RFLP). Homozygotyczne zwierzęta M307AA dawały 2 prążki (fragmenty 93- i 328-pz). Homozygotyczne zwierzęta M307GG dawały fragmenty 87-, 93- i 241-pz. Zwierzęta heterozygotyczne dawały wszystkie cztery fragmenty.
P r z y k ł a d 7. Scharakteryzowanie mutacji M857
Tranzycja M857 likwiduje miejsce restrykcyjne Acil. Starter PBEST został zaprojektowany jako niepasujący do dwóch dodatkowych miejsc AciI w pozycji 866 i 872. Prowadzono PCR z użyciem starterów P7 i PBEST (3 min. w 95°C, 30 cykli 30 sek. w 95°C, 30 sek. w 56°C i 30 sek. w 72°C, następnie 7 min. końcowej elongacji w 72°C) następnie trawienie AciI umożliwiało analizę PCR-RFLP na 3% żelu agarozowym. Homozygotyczne zwierzęta M857AA dawały prążek o długości, natomiast produkty amplifikacji otrzymywane ze zwierząt M857GG dawały fragmenty 136-i 38-pz.
P r z y k ł a d 8. Genetyczne zmapowanie genu FUT1
W rodzinach świń Landrace, przypadki rekombinacji pomiędzy M307 i loci z grupy sprzężenia HAL (S, ECF18R, RYR1, GPL, PGD) wykazywały udział rekombinacji <0,04 (tabela 2). Udział Z wśród wszystkich rekombinacji wynosił pomiędzy 24,5 a 50,6, dostarczając silnego dowodu na sprzężenie pomiędzy tymi loci. Dane te pozwalają na zmapowanie genetyczne genu FUT1 w grupie sprzężenia HAL w bezpośrednim sąsiedztwie S i ECF18R, z których oba są pod wpływem FUT1. W eksperymentalnych rodzinach Landrace, wykryto związek alleliczny pomiędzy ECF18R i RYR1. U świń odpornych na chorobę obrzękową i biegunkę po odsadzeniu zaobserwowano przewagę genotypów RYR1TT w pozycji 1843 w RYR1 (genotyp wrażliwy na halotan) (genotyp ECF18Rb/b) (tabela 3). Ten związek alleliczny jest wynikiem niezrównoważenia sprzężenia, to jest odchylenia obserwowanej częstotliwości haplotypu od oczekiwanych częstotliwości haplotypów w niezależnym zbiorze alleli. Zatem niezrównoważenie sprzężenia oznacza nieprzypadkowy związek pomiędzy allelami należącymi do loci sprzężonych. Jednakże ze względu na niski poziom rekombinacji nie może zostać określone uporządkowanie lokus, które jest znacząco lepsze niż inne.
P r z y k ł a d 9. Związek M307A z ECF18b i M307G z ECF18RB
Wśród rodziców świń rasy Landrace (SL) oraz Large White (LW), ECF18Rb (allel odporności na chorobę obrzękową i biegunkę występującą po odsadzeniu) jest w 100% związany z M307A, a ECF18RB (allel wrażliwości na chorobę obrzękową i biegunkę występującą po odsadzeniu) jest w100% związany z M307G (gdzie A=adenina, G=guanina). U świń SL 88% (30/34) z Ss stanowiły wszystkie haplotypy ECF18Rb oraz M307A, odpowiednio. Odpowiednie wartości dla obydwu haplotypów Ss-ECF18Rb oraz Ss-M307A wynosiły 82% (9/11) u świń rasy Large White. W eksperymentalnych rodzinach SL, występowanie allelu M307A w lokus FUT1 było niskie, a nawet nieobecne u świń LW. Dlatego nie było obserwowane znaczące sprzężenie gamet pomiędzy allelami M857 i allelami genów flankujących. Tranzycja G®A w pozycjach FUT1 307 i FUT1 857 została stwierdzona ze zmienną częstotliwością także u świń Duroc, Hampshire oraz Pietrain, czyniąc prawdopodobnym, że te tranzycje występują także u innych ras świń.
P r z y k ł a d 10. Dystrybucja genotypów FUT1
Tabela 4 pokazuje, że dystrybucja genotypów FUT1 w pozycji 307 wśród typów ECF18R jest znacząco różna od wartości oczekiwanej przy założeniu, że są one niezależne. Spośród 119 zwierząt ECF18Rb/b odpornych na chorobę obrzękową i biegunkę występującą po odsadzeniu, u 118 wykryto genotyp M307AA w teście opartym na DNA. Jedno zwierzę odporne posiadało genotyp M307A/G. Spośród 131 zwierząt wrażliwych, 130 było M307A/G lub M307G/G. Jedno zwierzę, wrażliwe na adhezję E.coli, w teście DNA okazało się być homozygotą M307A/A. Dane z tego przykładu i przykładu 2, wraz z przeprowadzonymi później badaniami sugerują, że gen FUT1 jest genem obecnym w lokus S świń i w lokus ECF18. Ponieważ 4 zwierzęta w tym przykładzie i przykładzie 2 zaprzeczały tej hipotezie, jest prawdopodobne, że zwierzęta te były niepoprawnie fenotypowane w odniesieniu do odporności/wrażliwości na chorobę.
P r z y k ł a d 11. Wymiany aminokwasowe w alfa(1,2)fukozylotransferazie
Zamiana G®A w pozycji +307 pz i +857 pz genu alfa(1,2)fukozylotransferazy 1 skutkowały przewidywaną substytucją aminokwasową treoniny (obojętna, polarna) w miejsce alaniny (obojętna, niepolarna) i glutaminy (obojętna, polarna) w miejsce argininy (zasadowa), odpowiednio, co może mieć funkcjonalne konsekwencje w odniesieniu do kodowanego produktu. Wymiana C®T w pozycji +229 pz dawała substytucję aminokwasową leucyny (niepolarna, obojętna) zamiast fenyloalaniny (obojętna, niepolarna).
PL 195 890 B1
T a b e l a 1
Sekwencje starterów zgodnego (F) i odwrotnego (R) oraz ich względna pozycja w stosunku do kodonów2 startu FUT1 i FUT2 świni nazwa startera_sekwencja startera_pozycja
FUT1 P6 (R) 5'-CTTCAGCCAGGGCTCCTTTAAG- + 489
FUT1 P7 (F) 5'-TTACCTCCAGCAGGCTATGGAC- + 720
FUT1 PIO (R) 5'-TCCAGAGTGGAGACAAGTCTGC- + 1082
FUT1 Pil (F) 5'-CTGCCTGAACGTCTATCAAGATC- + 69
FUT1 P16 (F) 5'-AGAGTTTCCTCATGCCCACAGG- -90
FUT1 P18 (R) 5’-CTGCTACAGGACCACCAGCATC- + 1203
'UTl PBEST (R) 5'-ACCAGCAGCGCAAAGTCCCTGAC
GGGCACGGCCTC-3’ + 893
FUT2 P16 (R) 5'-CTCCCTGTGCCTTGGAAGTGAT- + 1094
FUT2PI 7 (F) S’-AACTGCACTGCCAGCTTCATGC- -83
3'
2 Startery FUT1 P10 i FUT1 P11 pochodzą z genu ludzkiej FUT1.
T a b e l a 2
Ogólny udział rekombinacji (Q), udział wśród wszystkich rekombinacji (Z), liczba badanych zwierząt (N) dla M307 oraz loci grupy sprzężenia HAL w eksperymentalnej populacji rasy Landrace
lokus pary N Θ Z
S-ECF18R 183 0,01 50, 6
M307-S 183 0,01 50,6
M307-ECF18R 216 0, 01 57,1
M307-RYR1 198 0,02 47,2
M307-GPI 147 0,03 34,2
M307-PGD 147 0, 04 24,5
PL 195 890 B1
T a b e l a 3
Częstotliwość występowania haplotypów dla czterech loci (S-FUT-1 (M307, M857)-ECF18R-RYR1) w eksperymentalnej populacji świń rasy Landrace (SL) i przypadkowo dobranych świń rasy Large White (LW)
rasa haplotypy3 dla S FUT1 {M307, Częstotliwość4
M85 7) , ECF18R, RYR1 (liczba)
SL sAGbT 70 (28)
sAGbC 5 (2)
SGGBC 15 (6)
SGABC 10 (4)
LW sAGbC 56 (9)
SGGBC 31 (5)
SGGBC 13 (2)
3 S: Lokus supresora dla grup krwi A i O (S i s)
FUT1 (M307): zamiana adeniny (A) na guaninę (G) w pozycji nukleotydowej 307 genu alfa (1/2) fukozylotransferazy (FUT1). FUT1 (M857): zamiana adeniny (A) na guaninę (G) w pozycji nukleotydowej 857 genu alfa(1,2)fukozylotransferazy (FUT1). ECF18R: receptor E. coli F18. Allel dominujący jest przedstawiony jako B a allel odporności jako b. RYR1: receptor rianodynowy mięśni szkieletowych. C (cytozyna) jest dominującym odporności, aT (tymina) jest allelem wrażliwości złośliwej hipertermii.
4 Częstotliwość występowania haplotypów w % oraz całkowita liczba haplotypów podana w nawiasach.
T a b e l a 4
Dystrybucja genotypów, korelacja tetrachoryczna (R) i istotność związku (c2 oraz w X c2) dla związanych loci polimorficznych FUT1 (M307) i ECF18R u świń z eksperymentalnej populacji rasy Landrace (SL) oraz przypadkowo dobranych świń rasy Large White (LW)
FUT1/M307
Rasa Lokus Genotyp A/G A/A r χ2 w(5 X χ2
SL ECF18R5 6 b/b 1 113 0, 98 213, 1 42,6***
B/b 106 1
A/G
Genotyp G/G A/A (A/G)
LW ECF18R6 b/b 0 5 1,00 29,0 11,6***
B/b, B/B 24 0 5 Współczynnik ważony w=0,2 (SL) oraz 0,4 (LW) został zastosowany w celu skorygowania niedokładności będącej wynikiem wpływu pokrewieństwa zwierząt w danych, według Cotterman (1947). *** p<0,001.
6 Zwierzęta o genotypie b/b w lokus ECF18R są odporne, natomiast o genotypie B/b i B/B są wrażliwe na adhezję bakterii F18ab E.coli.
PL 195 890 B1
Metody
1. Startery
Startery otrzymane w oparciu o ludzki gen FUT1 posłużyły do amplifikacji DNA genomowego jego świńskiego odpowiednika. Na podstawie uzyskanej sekwencji świńskiej zaprojektowano specyficzne startery, które zastosowano w późniejszej reakcji amplifikacji i sekwencjonowania (tabela 1).
2. Przeszukiwanie świńskiej biblioteki genomowej
Świńska biblioteka genomowa była przeszukiwana zarówno za pomocą sondy FUT1 uzyskanej przy użyciu starterów P7 i P10, jak i z zastosowaniem świńskiego cDNA FUT1. Świńska biblioteka genomowa otrzymana w SuperCos 1 (Stratagene, La Jolla, CA, USA), była przeszukiwana za pomocą sondy FUT1 znakowanej a32P dATP, uzyskanej z genomowego DNA świni za pomocą starterów P7 i P10. Po hybrydyzacji filtrów replikacyjnych w 42°C przez 15 godz. (50% formamid, 6 x SSC, 5 x r-r Dernhardta, 0,5% SDS, 0,1 mg/ml preparatu ze spermy łososia) oraz dwukrotnym przemywaniu w65°C przez 30 min. (1 x SSC, 0,1% SDS) identyfikowano kolonie pozytywne poprzez naświetlanie (15 godz., -80°C) światłoczułej błony rentgenowskiej.
3. Hybrydyzacja in situ chromosomów metafazowych świni
Klony kosmidowe ETHs1, ETHs2, ETHs3, ETHs4 oraz ETHs6 poddawano fluorescencyjnej hybrydyzacji in situ (F18H) (Solinas Toldo i wsp. 1993) lub bezpośredniej in situ chromosomalnej PCT (DISC PCR) w świńskich metafazach. Chromosomy metafazowe Q-grupowano i fotografowano przed hybrydyzacją. Sondy znakowano metodą losowego przyłączania starterów (ang. random priming) stosując biotyno-16-dUTP. Wykrywanie sygnału i amplifikacja były prowadzone za pomocą awidyno-FITC i biotynylowanej anty-awidyny. Chromosomy były wybarwiane 4,6-diamidyno-2-fenyloindolem, a względne umiejscowienie kosmidów było określane zgodnie z metodą opisaną przez Solinas Toldo, 1993.
4. Subklonowanie
Produkty trawienia enzymatycznego kolonii genomowych dających pozytywny sygnał z sondą były rozdzielane na żelu agarozowym, przenoszone na błonę nylonową, a prążki dające pozytywny sygnał z sondą subklonowane do plazmidów służących następnie do sekwencjonowania FUT1. Sekwencja FUT1 otrzymana tą metodą została pokazana na fig. 1.
Produkty trawienia enzymami Kspl-, EcoRI- i Kspl/EcoRI wszystkich kosmidów były rozdzielane na 0,8% żelu agarozowym i przenoszone na membranę nylonową Hybond N. (Meijerink i wsp., 1997). Blot ten był poddawany hybrydyzacji ze znakowanymi a32P dATP produktami PCR na FUT1 (startery P6-P11 i P7-P10). W oparciu o sygnały autoradiograficzne ETHs1, -s2 oraz -s3 były poddawane dalszemu subklonowaniu w pBluescript SK- (Stratagene), a sekwencje FUT zostały określone na podstawie tych subklonów. Sekwencje dwóch FUT-podobnych otwartych ramek odczytu (ORF) (FUT1 oraz FUT2) otrzymanych z kosmidów ETHs2 oraz -s3 były porównywane z ECF18R pozytywnymi (BB/Bb) oraz negatywnymi (bb) zwierzętami na drodze bezpośredniego sekwencjonowania produktów PCR.
5. Łańcuchowa reakcja polimerazy oraz bezpośrednie sekwencjonowanie
Stosując zestaw Perkin Elmer Ready Reaction Dye Terminator Kit (Perkin Elmer Cetus, Norwalk, CT, USA) oraz 10 pmol startera, prowadzono sekwencjonowanie cykliczne stosując program temperatur obejmujący denaturację inicjującą przez 5 min. w 95°C, po której następowało 25 cykli po 30 sek. w 95°C, 15 sek. w 50°C oraz 4 min. w 60°C. Startery zastosowane do amplifikacji i sekwencjonowania świńskiego genu alfa(1,2)fukozylotransferazy zostały przedstawione w tabeli 1. Dodatkowe startery zostały zaprojektowane z uwzględnieniem krzyżowego łączenia się starterów wynikającego z wysokiego podobieństwa FUT1, FUT2 i pseudogenu FUT2. Próby były analizowane z użyciem aparatu do automatycznego sekwencjonowania 373A ABI Sequencer (Applied Biosystems Inc.) a analizę sekwencji prowadzono korzystając z pakietu GCG (Devereux, 1984).
6. Uzyskiwanie analizowanego potomstwa
Polimorfizmy pojedynczych nukleotydów analizowano u 221 świń rasy Landrace uzyskanych od 4 knurów i 16 macior, oraz 29 świń rasy uzyskanych w wyniku 9 parzeń pomiędzy nie spokrewnionymi świniami. W celu uzyskania dużej liczby analizowanego potomstwa służącego do badań sprzężeń pomiędzy świńskim genem kodującym receptory ECF18 i wybranymi loci polimorficznym, uzyskiwano tylko analizowane parzenia rasy Landrace typu B/b x b/b.
7. Test kolonizacyjny
W badaniach prowadzonych przez Bertschinger i wsp., 1993, testowano również wspomniane powyżej świnie rasy Landrace pod względem ich wrażliwości ECF18 w teście kolonizacyjnym. W tym
PL 195 890 B1 celu świnie zaszczepiano wkrótce po odstawieniu od matek szczepem 124/76 bakterii E. coli serotypu 0139:K12(B):Hl:F18. (Rippinger, i wsp., 1995). Badano codziennie zawartość bakterii w odchodach. Rozmiar kolonizacji obliczano jako średnią dwóch najwyższych wyników odchodowych. Świnie o średniej odchodowej wynoszącej 3,5, odpowiadającej 6,7 log jednostek tworzących kolonię (CFU/g) lub więcej, były uznawane za wrażliwe na kolonizację. Ten limit opierał się na braku umieralności poniżej tej wartości i wartościach uzyskanych dla całkiem odpornych miotów.
8. Analiza sprzężeń polimorfizmów nukleotydowych
Wyniki dla polimorfizmów pojedynczych nukleotydów były porównywane z danymi uzyskanymi dla ECF18R, które zostały otrzymane w teście adhezji in vitro opisanym przez Vogeli i wsp. (1996), oraz z danymi uzyskanymi dla GPI; PGD-, a-1-B-glikoproteiny-(AlBG), receptora rianodynowego (RYRJ), EAH-i 5-loci opublikowanych przez Vogeli i wsp. (1996). Przesiewowa analiza sprzężeń i obliczenia udziału rekombinantów były przeprowadzone za pomocą programu CRI-MAP wersja 2.4 (Green i wsp., 1990). Wielopunktowa analiza sprzężeń została przeprowadzona poprzez kolejne insercje powyższych loci do mapy. Częstotliwość haplotypów była wyliczona na podstawie zwierząt rodzicielskich, w rodzinach rasy Landrace oraz z 8 zwierząt rodzicielskich rasy Large White, które były haplotypowe na podstawie informacji o potomstwie. Korelacja tetrachoryczna ECF18R i mutacji w FUT1 (FUT1/M307)(polimorfizmy) została wyliczona dla całego potomstwa rasy Landrace i Large White.
9. Analiza Southern Blot
Analiza Southern Blot była prowadzona z wykorzystaniem kosmidów ETHs1 (1-3), ETHs2 (4-6) oraz ETHs3 (7-9) po trawieniu enzymami Kspl (1,4,7), EcoRI (2,5,8) i Kspl/EcoRI (3,6,9) oraz rozdziale na 0,8% żelu agarozowym. Hybrydyzacja ze znakowanym a32PdATP fragmentem 5' FUT1 (startery P6-P11) dawała taki sam prążek 940 pz w obydwu trawieniach Kspl (linia 4) i trawieniach KpsI/EcoRI (linia 6). Jednakże hybrydyzacja z fragmentem 3' FUT1 (startery P7-P10) (tabela 1) ujawnia prążek 6,2 kpz Kspl w linii 4 oraz 1,1 kpz Kspl/EcoRI prążek w linii 6. Obydwa fragmenty FUT1 5' i 3' hybrydyzują z tym samym 4,6 kpz fragmentem EcoRI w linii 5. Sugeruje to istnienie miejsca Kspl w genie FUT1 zawartym w kosmidzie ETHs2. Hybrydyzacja krzyżowa fragmentu 3' FUT1 ujawniła prążki fragmentu 2,7 kpz (linie 2, 3, 8 i 9) oraz 8,2 kpz (linie 8 i 9), identyfikując odpowiednio sekwencję pseudogenu FUT2 (niekompletna ORF) oraz sekwencję genu FUT2.
10. Polimorfizmy fragmentów restrykcyjnych
Wykrycie mutacji:
(A) M307 G na A oraz (B) M857 G na A w genie świńskiej FUT1 uzyskano drogą analizy długości fragmentów restrykcyjnych, prowadzonej z użyciem różnych enzymów. Trawienie amplifikowanych fragmentów FUT1 za pomocą CfoI (A) i Acil (B) dawała polimorfizm fragmentów restrykcyjnych. W pierwszej linii przedstawiono marker 100 pz. Długości fragmentów podano w parach zasad.
(A) Genotyp Genotyp M307A/A (linia 2) daje fragmenty restrykcyjne 328 i 93 pz natomiast genotyp M307A/G (linia 4) daje fragmenty 93, 241 i 87 pz a genotyp heterozygoty M307A/G (linia 3) daje wszystkie cztery fragmenty.
(B) Trawienie genotypu M857A/A (linia 2) daje fragment 174 pz, natomiast w przypadku genotypu M857G/G (linia 4) daje fragmenty 136 i 38 pz, a dla genotypu M857A/G (linia 3) daje wszystkie trzy fragmenty.
11. Źródło świń
Dane dotyczące eksperymentalnej populacji świń rasy Swiss Landrace pochodzą z trzech linii rodowodowych, które zostały uzyskane w Instytucie Bakteriologii Weterynaryjnej, Uniwersytetu w Zurychu. Wszystkie pozostałe świnie ras Large White, Swiss Landrace, Duroc, Hampshire i Pietrain pochodzą z różnych szwajcarskich stad hodowlanych. Inne świnie zostały wybrane przypadkowo z gospodarstw ze Środkowego Zachodu Stanów Zjednoczonych.
Cytowane dokumenty:
Bertschinger i wsp. (1993) Veterinary Microbiology 35:79-89.
Cohney i wsp. (1996) Lmmunogenetics 44:16-79.
Devereux i wsp., (1984) Nucleic Acids Res. 1: 387-395.
Fujii i wsp. (1991) Science 253:448-451.
Green, i wsp., (1990) Documentation for CRI-MAP, Version 2.4, St. Louis: Washington University School of Medicine.
Kelly i wsp. (1994), Proc. Natl. Acad. Sci., U.S.A. 91:5843-5847
PL 195 890 B1
Meijerink, E. i wsp. (1997), 25th Int. Conf. on Animal Genetics, p. 44. Rippinger, i wsp. (1995) Vet. Microbial. 45:281-295.
Solinas Toldo i wsp. (1993) Mamm. Genome 4:720-727.
Thurin i Blaszczyk-Thurin, (1995) J. Biol. Chem. 270 (44):26577-26580.
Vogeli i wsp. (1996) Animal Genetics 27:321-328.
Vogeli i wsp. (1997) Schweiz. Arch. Tierheilk. 139:479-484.
Patent U.S. nr 5,358,649, Maclennon i wsp.
Patent U.S. nr 5,552,144, Valery i wsp.
WO8604604 987P, Twórca: Peterson.
WO9628967. Twórca: Koike, C.
WO9413811, Twórcy: Imberechts i Lintermans.
TW 266264, Twórcy: Jeng i Liou.

Claims (10)

1. Sposób identyfikowania świni odpornejna kolonizację jelit przez E.coli F18 lub zaburzenia jelitowe związane z E. coli F18, znamienny tym, że:
a. określa się w próbce biologicznej od świni czy jedyną zasadą azotową w pozycji 307 genu alfa(1,2)fukozylotransferazy 1 jest adenina; i
b. identyfikuje się świnię jako odporną wtedy gdy jedyną zasadą azotową w pozycji 307 jest adenina.
2. Izolowana cząsteczka DNA, znamienna tym, że jest polimorficzna dla genu alfa(1,2)fukozylotransferazy 1 świni.
3. Polipeptyd, znamienny tym, że jest kodowany przez cząsteczkę DNA określoną w zastrz. 2, przy czym wspomniana cząsteczka wykazuje aktywność alfa(1,2)fukozylotransferazy.
4. Izolowana cząsteczka DNA o sekwencji nukleotydowej:
PL 195 890 B1 H W V P s R R II L C L T F L L V C 17 CT CGA GCC ATG TGG GTC CCC AGC CGC CGC CAC CTC TGT CTG ACC TTC CTG CTA GTC TGT 5 1 V L A A I F F L Ił V Y 0 D L F Y S G L D 37 GTT TTA GCA GCA ATT TTC TTC CTG AAC GTC TAT CAA GAC CTC TTT TAC AGT GGC TTA GAC 1 1 1 L I, A L C P υ II tl V V s S P V A I F C L 57 CTG i CTG i GCC ' CTG ; TGT CCA . GAC : cat ' AAC GTG GTA TCA TCT CCC GTG GCC ATA TTC : TGC CTG 171 Λ G T P V łl P u _A_ _s_ _ D s C P K II P A s F n GCG GCC ACG CCC GTA CAC CCC AAC GCC TCC : GAT TCC TGT CCC AAG : cat CCT ’ GCC TCC : ttt 23 1 S G T w T I y P D G R F G II Q M G Q Y A 97 TCC GGC, ACC TGG ACT ATT TAC CCG GAT GGC CGG TTT GGG AAC CAG ATG GGA CAG TAT ' GCC 29 1 T L b Λ L A Q U łl G R 0 A F I 0 P A M II 117 ACG CTG CTG GCC CTG (3cg CAG CTC AAC GGC CGC CAG GCC TTC ATC CAG CCT GCC ATG CAC 35 1 A V I. A P V r R I T L P V L A P E V 0 R 137 GCC GTC CTG GCC ccc GTG TTC CGC ATC ACG CTG CCT GTC CTG GCG CCC GAG GTA GAC AGG 41 1 fi A P W R E [, E L II 0 H H S E D Y A II L 157 CAC GCT CCT TGG CGG GAG CTG GAG CTT CAC GAC TGG ATG TCC GAG GAT TAT GCC CAC TTA 47 1 K E P W b K L T G F P C S W T r F II II L 177 AAG GAG ccc TGG CTG AAG CTC ACC GGC TTC CCC TGC TCC TGG ACC TTC TTC CAC CAC CTC 53 1 R E 0 I R S E F T b II D It L R Q E A Q G 197 CGG GAG CAG ATC CGC AGC GAG TTC ACC CTG CAC GAC CAC CTT CGG CAA GAG GCC CAG GGG 59 1 V L S 0 F R I, P R T G D R P S Τ F V G V 217 GTA CTG AGT CAG TTC CGT CTA CCC CGC ACA GGG GAC CGC CCC AGC ACC TTC GTG GGG GTC esi H V R R G 0 Y L n V H P K R W K G V V G 237 CAC GTG CGC CGC GGG GAC ΤΛΤ CTG CGT GTG ATG CCC AAG CGC TGG AAG GGG GTG GTG GGT 71 1 D G A γ b 0 0 A M D W F R A R Y E A P V 257 GAC GGC GCT TAC CTC CAG CAG GCT ATG GAC TGG TTC CGG GCC CGA TAC CAA GCC CCC GTC 77 1 f V V T S łl G M E W C R i; U I D T S R G 277 TTT GTG GTC ACC AGC AAC GGC ATG GAG TGG TGC CGG AAG AAC ATC GAC ACC TCC CGG GGG 63 1 l> V I t A G υ G R F. A A P A R υ r A I. L 29 7 GAC CTG ATC TTT GCT GGC GAT GGG cEK GAG GCC GCG ccc GCC AGG GAC TTT GCG CTG CTG 69 1 V 0 C 11 II T 1 M T I G T F G F W A A y I. 3)7 GTG CAG TGC AAC CAC ACC ATC ATG ACC ATT GGC ACC TTC GGC TTC TGG GCC GCC TAC CTG 95 1 A G G o T I y L A (ł Γ T 1. P T S s F u K 33 7 GCT GGT gg;* GAT ACC ATC TAC TTG GCT AAC TTC ACC CTG CCC ACT TCC AGC TTC CTG AAG 10 1 1 l F i; P E A A F 1, P E W V G I Ił A 0 b S 357 ATC TTT AA/> ccc GAG GCT GCC TTC CTG CCC GAG TGG GTG GGC ATT ΑΛΤ GCA GAC TTG TCT 107 1 P 1. 0 M 1. A G P • 365 CCA CTC CAG ATG TTG GCT CGG CCT TGA ACC AGC CAG GAG CCT TTC TGG AAT AGC CTC GGT 1131 CAA ccc AGG GCC AGC GTT ATG GGT CTC CGG AAG CCC GAG ΤΑΛ CTT CCG CAG ATG CTG GTG 119 1 GTC CTG TAG CAG GCT GCA CAC TTA TTT CAA GAG TGA TTC ΤΛΑ TTG GCT GGA CTC AGA GGA 1251 AAC GCT GCA C, 12 6 1 w której w pozycji nukleotydowej 307 zamiast guaniny występuje adenina.
5. Izolowana cząsteczka DNA, znamienna tym, że jest komplementarna do sekwencji nukleotydowej określonej w zastrz. 4.
6. Oligonukleotyd, znamienny tym, że jest komplementarny do sekwencji DNA genu alfa(1,2)fukozylotransferazy 1 świni i zawiera sekwencję nukleotydową rozróżniającą świnię odporną na kolonizację jelit przez E. coli F18 od świni wrażliwej, przy czym sekwencja ta obejmuje pozycję nukleotydową 307 na fig. 1, w której adenina jest podstawiona za guaninę, i przy czym wspomniany oligonukleotyd ma zdolność do rozróżnienia świni odpornej na kolonizację jelit przez E. coli F18 od świni wrażliwej.
7. Oznaczenie molekularne do wykrywania receptorów dla E. coli F18, znamienne tym, że obejmuje izolowanie DNA z komórek jądrzastych świni, amplifikowanie tego DNA w łańcuchowej reakcji polimerazy z zastosowaniem starterów oligonukleotydowych, które są komplementarne do sekwencji DNA genu alfa(1,2)fukozylotransferazy 1 świni, przeprowadzanie trawienia enzymem restrykcyjnym z użyciem co najmniej jednego enzymu restrykcyjnego, rozdział otrzymanych fragmentów na żelu elektroforetycznym, określanie liczby i długości fragmentów, określanie w oparciu o liczbę i długość fragmentów, który z receptorów jest obecny.
8. Oznaczenie molekularne według zastrz. 7, znamienne tym, że enzymem restrykcyjnym jest CfoI.
PL 195 890 B1
9. Zestaw do wykrywania receptorów dla E. coli F18, znamienny tym, że zawiera w oddzielnych pojemnikach oligonukleotydy komplementarnego do sekwencji DNA polimorfizmów genu alfa(1,2)fukozylotransferazy 1 świni.
10. Zastosowanie zmutowanej postaci genu alfa(1,2)fukozylotransferazy 1 świni do wytwarzania kompozycji farmaceutycznej do leczenia świń, które chorują na choroby związane z E. coli F18.
PL98364701A 1997-05-20 1998-05-20 Sposoby identyfikacji świni odpornej na kolonizację jelit przez E. coli F18 lub zaburzenia jelitowezwiązane z E. coli F18, izolowane cząsteczki DNA,polipeptyd, polinukleotyd, oznaczenie molekularnedo wykrywania receptorów E. coli F18, zestaw do wykrywania receptorów E. coli F18 i zastosowanie zmutowanej postaci genu alfa (1,2)fukozylotransferazy 1 świni PL195890B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US4718197P 1997-05-20 1997-05-20
PCT/US1998/010318 WO1998053102A1 (en) 1997-05-20 1998-05-20 Methods and compositions to identify swine genetically resistant to f18 e. coli associated diseases

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL364701A1 PL364701A1 (pl) 2004-12-13
PL195890B1 true PL195890B1 (pl) 2007-11-30

Family

ID=21947500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL98364701A PL195890B1 (pl) 1997-05-20 1998-05-20 Sposoby identyfikacji świni odpornej na kolonizację jelit przez E. coli F18 lub zaburzenia jelitowezwiązane z E. coli F18, izolowane cząsteczki DNA,polipeptyd, polinukleotyd, oznaczenie molekularnedo wykrywania receptorów E. coli F18, zestaw do wykrywania receptorów E. coli F18 i zastosowanie zmutowanej postaci genu alfa (1,2)fukozylotransferazy 1 świni

Country Status (21)

Country Link
US (3) US6596923B1 (pl)
EP (1) EP0985052B1 (pl)
JP (2) JP3637420B2 (pl)
CN (1) CN1314953A (pl)
AT (2) ATE246731T1 (pl)
AU (2) AU737862B2 (pl)
BR (1) BR9809137A (pl)
CA (1) CA2290768C (pl)
CZ (1) CZ298021B6 (pl)
DE (3) DE985052T1 (pl)
DK (2) DK0985052T3 (pl)
ES (2) ES2203958T3 (pl)
HK (1) HK1040097A1 (pl)
HU (1) HUP0103587A3 (pl)
MX (1) MXPA99011988A (pl)
NO (1) NO996373L (pl)
NZ (1) NZ501886A (pl)
PL (1) PL195890B1 (pl)
PT (1) PT985052E (pl)
RU (1) RU2204609C2 (pl)
WO (2) WO1998053102A1 (pl)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6355859B1 (en) * 1997-05-20 2002-03-12 Biotechnology Research And Development Corporation Interactions between genotype and diet in swine that prevent E. coli associated intestinal disease
DK0985052T3 (da) * 1997-05-20 2003-10-27 Us Agriculture Fremgangsmåder og præparater til identifikation af svin, der er genetisk resistente for F18-E. coli-associerede sygdomme
HU221664B1 (hu) * 1999-03-31 2002-12-28 MTA Állatorvostudományi Kutatóintézete Élő, szájon át adható Escherichia coli vakcina készítésére alkalmas törzs a sertések választási hasmenésének megelőzésére és a törzs előállítására alkalmas eljárás
GB0118549D0 (en) * 2001-07-30 2001-09-19 Pig Improvement Uk Ltd Methods
US7785778B2 (en) 2002-11-25 2010-08-31 University Of Copenhagen Porcine polymorphisms and methods for detecting them
WO2004061125A2 (en) 2002-12-31 2004-07-22 Mmi Genomics, Inc. Compositions, methods and systems for inferring bovine traits
CN104982387B (zh) * 2015-05-25 2018-01-23 广东温氏食品集团股份有限公司 一种muc13和fut1基因的分子标记辅助选择方法
EP3711773A1 (en) * 2015-09-02 2020-09-23 DuPont Nutrition Biosciences ApS Glycoside hydrolases and their use in preventing and/or treating a pathogenic infection in an animal
CN106480174B (zh) * 2016-09-14 2019-04-16 扬州大学 一种用于猪抗病育种的遗传分子标记方法和应用
CN108384865A (zh) * 2018-02-07 2018-08-10 扬州大学 Alpha菌毛基因在仔猪腹泻致病性大肠杆菌监测、鉴别中的应用

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK41885A (da) 1985-01-31 1986-11-13 Slagteriernes Forskningsinst 987p-fimbrie-producerende mikroorganisme, vaccine til immunisering af grise samt fremgangsmaade til fremstilling af vaccinen
ATE120488T1 (de) 1990-12-21 1995-04-15 Univ Toronto Diagnose für bösartige hyperthermia im schwein.
US5474796A (en) * 1991-09-04 1995-12-12 Protogene Laboratories, Inc. Method and apparatus for conducting an array of chemical reactions on a support surface
US5552144A (en) 1992-01-22 1996-09-03 Microcarb, Inc. Immunogenic shiga-like toxin II variant mutants
AU5715194A (en) 1992-12-04 1994-07-04 N.V. Innogenetics S.A. New polypeptides, nucleic acid sequences encoding them, and their use to prevent the adhesion of f107-fimbriated bacteria
US5625124A (en) * 1994-07-11 1997-04-29 Washington University Animal model for helicobacter pylori infection
WO1996028967A1 (fr) 1995-03-17 1996-09-26 Chihiro Koike Mammiferes transgeniques autres que des primates, ou des serotypes de primates superieurs ont ete exprimes par un transfert de genes etrangers et procede pour creer ceux-ci
US6355859B1 (en) * 1997-05-20 2002-03-12 Biotechnology Research And Development Corporation Interactions between genotype and diet in swine that prevent E. coli associated intestinal disease
DK0985052T3 (da) * 1997-05-20 2003-10-27 Us Agriculture Fremgangsmåder og præparater til identifikation af svin, der er genetisk resistente for F18-E. coli-associerede sygdomme
US6569923B1 (en) * 1999-03-19 2003-05-27 John T. Slagter Polymer-cement composites and methods of making same

Also Published As

Publication number Publication date
EP0985052B1 (en) 2003-08-06
CZ9904607A3 (cs) 2000-10-11
WO1998053101A2 (en) 1998-11-26
DK1310570T3 (da) 2006-02-13
HUP0103587A3 (en) 2006-02-28
JP3941956B2 (ja) 2007-07-11
HK1040097A1 (zh) 2002-05-24
CA2290768A1 (en) 1998-11-26
JP2001521401A (ja) 2001-11-06
BR9809137A (pt) 2000-08-08
ES2248647T3 (es) 2006-03-16
US6965022B2 (en) 2005-11-15
WO1998053101A3 (en) 1999-02-25
WO1998053102A1 (en) 1998-11-26
ES2203958T3 (es) 2004-04-16
DE69832306T2 (de) 2006-06-01
EP0985052A1 (en) 2000-03-15
ATE246731T1 (de) 2003-08-15
JP2005058240A (ja) 2005-03-10
US20020129395A1 (en) 2002-09-12
CA2290768C (en) 2008-01-15
US20020133836A1 (en) 2002-09-19
AU7580798A (en) 1998-12-11
PL364701A1 (pl) 2004-12-13
AU7583298A (en) 1998-12-11
DE69816987T2 (de) 2004-07-08
DE69816987D1 (de) 2003-09-11
NO996373L (no) 2000-02-15
RU2204609C2 (ru) 2003-05-20
PT985052E (pt) 2003-11-28
CN1314953A (zh) 2001-09-26
DE69832306D1 (de) 2005-12-15
HUP0103587A1 (hu) 2002-01-28
US7193072B2 (en) 2007-03-20
DE985052T1 (de) 2002-01-17
DK0985052T3 (da) 2003-10-27
AU737862B2 (en) 2001-08-30
US6596923B1 (en) 2003-07-22
ATE309392T1 (de) 2005-11-15
CZ298021B6 (cs) 2007-05-30
JP3637420B2 (ja) 2005-04-13
MXPA99011988A (es) 2004-05-21
NZ501886A (en) 2001-07-27
NO996373D0 (no) 1999-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Meijerink et al. Two α (1, 2) fucosyltransferase genes on porcine chromosome 6q11 are closely linked to the blood group inhibitor (S) and Escherichia coli F18 receptor (ECF18R) loci
AU2003281988B2 (en) Porcine polymorphisms and methods for detecting them
Li et al. Adhesive patterns of Escherichia coli F4 in piglets of three breeds
RU2204609C2 (ru) СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ СВИНЕЙ, РЕЗИСТЕНТНЫХ К КИШЕЧНЫМ ЗАБОЛЕВАНИЯМ, АССОЦИИРОВАННЫМ С Е.Сoli, СПОСОБ РАЗВЕДЕНИЯ СВИНЕЙ, РЕЗИСТЕНТНЫХ К КИШЕЧНЫМ ЗАБОЛЕВАНИЯМ, АССОЦИИРОВАННЫМ С E.Coli, ВЫДЕЛЕННАЯ ДНК-МОЛЕКУЛА (ВАРИАНТЫ), МОЛЕКУЛЯРНЫЙ АНАЛИЗ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ РЕЦЕПТОРОВ Е.Сoli F-18 У СВИНЕЙ И НАБОР ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ РЕЦЕПТОРОВ Е.Сoli F-18
US6355859B1 (en) Interactions between genotype and diet in swine that prevent E. coli associated intestinal disease
JP2012508564A (ja) ブラキスピラ・ヒオディセンテリアのワクチン株
EP1310570B1 (en) Methods and compositions to identify swine genetically resistant to F18 E. Coli associated diseases
Ridpath et al. HOSvyOrth et al.
Cohney HOSvyOrth et al.
Bosworth et al. Interactions between genotype and diet in swine that prevent E. coli associated intestinal disease
CN104878113B (zh) 影响断奶仔猪的产肠毒素大肠杆菌f41性腹泻病抗性的主效snp标记及应用
Li Identification of DNA markers which are associated with egg production traits and Marek's disease resistance in chickens
Malek et al. POSITIONAL CANDIDATE GENE ANALYSIS OF QUANTITATIVE TRAIT LOCI FOR MEAT QUALITY ON PORCINE CHROMOSOME 5.