RU2708559C1 - Method for real-time pcr for cattle genotyping by alleles 337c/g of fshr (rs43745234) gene - Google Patents

Method for real-time pcr for cattle genotyping by alleles 337c/g of fshr (rs43745234) gene Download PDF

Info

Publication number
RU2708559C1
RU2708559C1 RU2019113780A RU2019113780A RU2708559C1 RU 2708559 C1 RU2708559 C1 RU 2708559C1 RU 2019113780 A RU2019113780 A RU 2019113780A RU 2019113780 A RU2019113780 A RU 2019113780A RU 2708559 C1 RU2708559 C1 RU 2708559C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fshr
gene
alleles
cattle
genotyping
Prior art date
Application number
RU2019113780A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Светлана Николаевна Ковальчук
Анна Владимировна Бабий
Ольга Александровна Скачкова
Артем Владимирович Бригида
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Центр экспериментальной эмбриологии и репродуктивных биотехнологий" (ФГБНУ ЦЭЭРБ)
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
Application filed by Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Центр экспериментальной эмбриологии и репродуктивных биотехнологий" (ФГБНУ ЦЭЭРБ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Центр экспериментальной эмбриологии и репродуктивных биотехнологий" (ФГБНУ ЦЭЭРБ)
Priority to RU2019113780A priority Critical patent/RU2708559C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2708559C1 publication Critical patent/RU2708559C1/en

Links

Images

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
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • 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

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology.SUBSTANCE: invention represents a real-time PCR method for cattle genotyping by alleles 337C/G of fshr (rs43745234) gene, consists in the following: forward primer 5'-GAATTGAAAAGGCCAACAACC-3', reverse primer 5'-CACCAGAATACAGAAGTTCTTACAGA-3', FSHR337C – allele-specific fluorescent-labeled probe, -5'-FAM-CATCGACCCTGATGCC BHQ1-3', FSHR337G – allele-specific fluorescent-labeled probe, 5'-VIC-CATCGACGCTGATGC-BHQ1-3'.EFFECT: invention increases reliability of detecting alleles of 337C/G (rs43745234) of the fshr gene, simplifies analysis and reduces the length of time to 1,5 hours.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области биотехнологии, молекулярно-генетической диагностики, генетики и селекции сельскохозяйственных животных, в частности к оценке аллельного полиморфизма 337C/G (rs43745234) гена fshr, кодирующего рецептор фолликулостимулирующего гормона (FSHR) крупного рогатого скота молекулярно-генетическим методом исследования.The invention relates to the field of biotechnology, molecular genetic diagnostics, genetics and breeding of farm animals, in particular to the assessment of the 337C / G (rs43745234) allelic polymorphism of the fshr gene encoding the bovine follicle-stimulating hormone (FSHR) receptor by the molecular genetic research method.

Одним из ключевых этапов технологии ускоренного воспроизводства крупного рогатого скота является отбор коров-доноров, наиболее чувствительных к процедуре гормональной стимуляции овуляции и способных произвести, в результате, максимальное количество зрелых ооцитов [Bó G.A., Mapletoft R.J. Historical perspectives and recent research on superovulation in cattle. Theriogenology. 2014. vol. 81. no. 1. P. 38-48. doi: 10.1016/j.theriogenology. 2013.09.020.]. Несмотря на то, что в последние десятилетия в технологию трансплантации эмбрионов были внедрены ряд новых высокотехнологичных методов, эффективность процедуры стимуляции суперовуляции у коров-доноров существенно не увеличилась. Одним из основных лимитирующих факторов развития технологии является высокая вариабельность ответа со стороны организма коров-доноров на гормональную обработку. Физиологический эффект обработки коров-доноров гонадотропинами по-прежнему остается индивидуальным и непредсказуемым [Palubinskas G. et al. Superovulatory response in relation to the size and side of ovary location in high yielding dairy cows on the first day of treatment protocol. Veterinarski arhiv. 2016. vol. 86. no. 1. P. 65-76]. Вместе с тем исследования показали, что эффективность стимуляции овуляции тесно связан с аллельными вариантами гена FSHR, кодирующего рецептор фолликулостимулирующего гормона [Fauser В., Diedrich K., Devroey P. Predictors of ovarian response: Progress towards individualized treatment in ovulation induction and ovarian stimulation. Human Reproduction Update. 2008. vol. 14. no. 1. P. 1-14. doi: 10.1093/humupd/dmm034].One of the key steps in cattle accelerated reproduction technology is the selection of donor cows that are most sensitive to the hormonal stimulation of ovulation and are able to produce, as a result, the maximum number of mature oocytes [Bó G.A., Mapletoft R.J. Historical perspectives and recent research on superovulation in cattle. Theriogenology. 2014. vol. 81. no. 1. P. 38-48. doi: 10.1016 / j.theriogenology. 2013.09.020.]. Despite the fact that in recent decades a number of new high-tech methods have been introduced into the technology of embryo transplantation, the efficiency of the superovulation stimulation procedure in donor cows has not significantly increased. One of the main limiting factors in the development of technology is the high variability of the response from the body of donor cows to hormonal processing. The physiological effect of treating donor cows with gonadotropins is still individual and unpredictable [Palubinskas G. et al. Superovulatory response in relation to the size and side of ovary location in high yielding dairy cows on the first day of treatment protocol. Veterinarski arhiv. 2016. vol. 86. no. 1. P. 65-76]. However, studies have shown that the effectiveness of ovulation stimulation is closely associated with allelic variants of the FSHR gene encoding the follicle-stimulating hormone receptor [Fauser B., Diedrich K., Devroey P. Predictors of ovarian response: Progress towards individualized treatment in ovulation induction and ovarian stimulation. Human Reproduction Update. 2008. vol. 14. no. 1. P. 1-14. doi: 10.1093 / humupd / dmm034].

FSHR принадлежит к классу к мембранных рецепторов, связанных с G-белкам, чья активация запускает сигнальный путь циклического аденозинмонофосфата (цАМФ) [Katritch V., Cherezov V., Stevens R. Structure-function of the G protein-coupled receptor superfamily. Annual Review of Pharmacology and Toxicology. 2013. vol. 53. vo. 1. P. 531-556. doi: 10.1146/annurev-pharmtox-032112-135923. В геноме Bos taurus ген FSHR локализован на хромосоме 11 и состоит из 10 экзонов. Первые 9 экзонов кодируют внеклеточный домен рецептора, экзон 10 кодирует трансмембранный домен [Minj A. et al. Molecular characterization of follicle stimulating hormone receptor (FSHR) gene in the Indian river buffalo (Bubalus bubalis). General and Comparative Endocrinology. 2008. vol. 158, no. 2, P. 147-153. doi: 10.1016/J.YGCEN.2008.07.003]. В литературе накоплены данные о связи точечных мутаций в гене FSHR (SNP, single nucleotide polymorphism) с суперовуляторным ответом на стимуляцию гонадотропинами. В гене FSHR В. taurus SNP были выявлены в 5-'UTR и кодирующей частях методом SSCP (Single-Strand Conformation Polymorphism) и исследованы на предмет возможных ассоциаций с репродуктивным потенциалом у крупного рогатого скота голштинской породы [Sharifiyazdi Н., Mirzaei A., Ghanaatian Z. Characterization of polymorphism in the FSH receptor gene and its impact on some reproductive indices in dairy cows. Animal Reproduction Science. 2018. vol. 188. P. 45-50. doi: 10.1016/j.anireprosci.2017.11.006; Yang W.C., Li S.J., Chen L., Yang L.G. FSHR genotype affects estrogen levels but not pregnancy rates in Luxi cattle subjected to embryo transfer. Genetics and Molecular Research. 2014. vol. 13. No. 1. P. 1563-1569. doi: 10.4238/2014.March.12.8; Milazzotto M.P. et al. New molecular variants of hypothalamus-pituitary-gonad axis genes and their association with early puberty phenotype in Bos taurus indicus (Nellore). Livestock Science. 2008. vol. 114. vo. 2-3. P. 274-279. doi: 10.1016/j.livsci.2007.05.006]. Особый интерес представляет несинонимичные замены в экзонах, поскольку такого рода изменения в первичной структуре гена влияют на последовательность и конформацию соответствующего белка. В данном контексте, особое внимание привлекает однонуклеотидный полиморфизм 337C/G (rs43745234) в экзоне 4 гена FSHR, соответствующая аминокислотной замене Р113А. Было выявлено, что особи, гомозиготные по аллелю G (генотип G337G) характеризуются более высоким процентом жизнеспособных эмбрионов, животные с генотипами G337G и гетерозиготы (генотип G337C) имеют меньше неоплодотворенных ооцитов по сравнению с коровами, гомозиготными по аллелю С (генотип С337С) [Cory А.Т., Price С.А., Lefebvre R., Palin M.F. Identification of single nucleotide polymorphisms in the bovine follicle-stimulating hormone receptor and effects of genotypes on superovulatory response traits. Animal Genetics. 2013. vol. 44. no. 2. P. 197-201. doi: 10.1111/j.l365-2052.2012.02380.x]. Таким образом, ген fshr, кодирующий FSHR, является одним из перспективных генетических маркеров репродуктивного статуса крупного рогатого скота.FSHR belongs to the class of membrane receptors associated with G proteins, whose activation triggers the signaling pathway of cyclic adenosine monophosphate (cAMP) [Katritch V., Cherezov V., Stevens R. Structure-function of the G protein-coupled receptor superfamily. Annual Review of Pharmacology and Toxicology. 2013. vol. 53. vo. 1. P. 531-556. doi: 10.1146 / annurev-pharmtox-032112-135923. In the Bos taurus genome, the FSHR gene is located on chromosome 11 and consists of 10 exons. The first 9 exons encode the extracellular domain of the receptor, exon 10 encodes the transmembrane domain [Minj A. et al. Molecular characterization of follicle stimulating hormone receptor (FSHR) gene in the Indian river buffalo (Bubalus bubalis). General and Comparative Endocrinology. 2008. vol. 158, no. 2, P. 147-153. doi: 10.1016 / J.YGCEN.2008.07.003]. The literature has accumulated data on the relationship of point mutations in the FSHR gene (SNP, single nucleotide polymorphism) with a superovulatory response to gonadotropin stimulation. In the FSHR gene, B. taurus SNPs were detected in the 5-UTR and coding parts by the SSCP method (Single-Strand Conformation Polymorphism) and examined for possible associations with reproductive potential in Holstein cattle [Sharifiyazdi N., Mirzaei A., Ghanaatian Z. Characterization of polymorphism in the FSH receptor gene and its impact on some reproductive indices in dairy cows. Animal Reproduction Science. 2018. vol. 188. P. 45-50. doi: 10.1016 / j.anireprosci.2017.11.006; Yang W.C., Li S.J., Chen L., Yang L.G. FSHR genotype affects estrogen levels but not pregnancy rates in Luxi cattle resulting to embryo transfer. Genetics and Molecular Research. 2014. vol. 13. No. 1. P. 1563-1569. doi: 10.4238 / 2014.March.12.8; Milazzotto M.P. et al. New molecular variants of hypothalamus-pituitary-gonad axis genes and their association with early puberty phenotype in Bos taurus indicus (Nellore). Livestock Science. 2008. vol. 114. vo. 2-3. P. 274-279. doi: 10.1016 / j.livsci.2007.05.00.00]. Of particular interest is the non-synonymous substitutions in exons, since such changes in the primary structure of the gene affect the sequence and conformation of the corresponding protein. In this context, the single nucleotide polymorphism 337C / G (rs43745234) in exon 4 of the FSHR gene corresponding to the amino acid substitution P113A is of particular interest. It was found that individuals homozygous for the G allele (genotype G337G) are characterized by a higher percentage of viable embryos, animals with the genotypes G337G and heterozygotes (genotype G337C) have fewer unfertilized oocytes compared to cows homozygous for the allele C (genotype Cory7C) A.T., Price S.A., Lefebvre R., Palin MF Identification of single nucleotide polymorphisms in the bovine follicle-stimulating hormone receptor and effects of genotypes on superovulatory response traits. Animal Genetics. 2013. vol. 44. no. 2. P. 197-201. doi: 10.1111 / j.l365-2052.2012.02380.x]. Thus, the fshr gene encoding FSHR is one of the promising genetic markers of the reproductive status of cattle.

Для дифференциации аллельных вариантов генов наиболее широко используется метод ПЦР-ПДРФ (полимеразная цепная реакция с последующим анализом полиморфизма длины рестрикционных фрагментов).To differentiate allelic variants of genes, the most widely used method is PCR-RFLP (polymerase chain reaction followed by analysis of restriction fragment length polymorphism).

Из уровня техники известен способ генотипирования крупного рогатого скота по аллелям 337C/G (rs43745234) гена fshr, обеспечивающий их идентификацию на основе метода ПЦР-ПДРФ (прототип - [Cory А.Т., Price С.А., Lefebvre R., Palin M.F. Identification of single nucleotide polymorphisms in the bovine follicle-stimulating hormone receptor and effects of genotypes on superovulatory response traits. Animal Genetics. 2013. vol. 44. no. 2. P. 197-201. doi: 10.1111/j.l365-2052.2012.02380.x]. Способ состоит в том, что аллели 337C/G (rs43745234) выявляют обработкой содержащего их участка гена fshr длиной 286 пар нуклеотидов, полученного методом ПЦР с использованием праймеров F:

Figure 00000001
и R:
Figure 00000002
с помощью эндонуклеазы рестрикции HgaI и последующим анализом полученных фрагментов ДНК методом электрофореза в 2%-ном агарозном геле.The prior art method for cattle genotyping by alleles 337C / G (rs43745234) of the fshr gene, which ensures their identification based on the PCR-RFLP method (prototype - [Cory A.T., Price S.A., Lefebvre R., Palin MF Identification of single nucleotide polymorphisms in the bovine follicle-stimulating hormone receptor and effects of genotypes on superovulatory response traits. Animal Genetics. 2013. vol. 44. no. 2. P. 197-201. Doi: 10.1111 / j.l365- 2052.2012.02380.x]. The method consists in the fact that the 337C / G alleles (rs43745234) are detected by processing the 286 base pairs of the fshr gene containing them obtained by PCR using F primers:
Figure 00000001
and R:
Figure 00000002
using HgaI restriction endonuclease and subsequent analysis of the obtained DNA fragments by electrophoresis in a 2% agarose gel.

Основными недостатками данного метода являются многостадийность анализа (амплификация полиморфного участка гена, рестрикция полученного ампликона специфической эндонуклеазой, электрофоретическое разделение образующихся фрагментов), его длительность (более 6-8 часов), вероятность недостоверных результатов в случае неоптимального соотношения количества ДНК, рестриктазы и времени рестрикции.The main disadvantages of this method are the multi-stage analysis (amplification of the polymorphic portion of the gene, restriction of the resulting amplicon by a specific endonuclease, electrophoretic separation of the resulting fragments), its duration (more than 6-8 hours), the probability of unreliable results in the case of non-optimal ratio of DNA amount, restriction enzyme and restriction time.

Технический результат, обеспечиваемый изобретением, заключается в повышении надежности детекции аллелей 337C/G (rs43745234) гена fshr, в упрощении анализа и сокращении времени его проведения до 1,5 часов.The technical result provided by the invention is to increase the reliability of detection of alleles 337C / G (rs43745234) of the fshr gene, to simplify the analysis and reduce its time to 1.5 hours.

Технический результат достигается тем, что способ проведения ПЦР в режиме реального времени для генотипирования крупного рогатого скота по аллелям 337C/G гена fshr (rs43745234), отличается тем, что используются:The technical result is achieved by the fact that the method of real-time PCR for genotyping cattle according to the 337C / G alleles of the fshr gene (rs43745234) is different in that they are used:

прямой праймер;

Figure 00000003
direct primer;
Figure 00000003

обратный праймер

Figure 00000004
reverse primer
Figure 00000004

FSHR337C - аллель-специфичный флуоресцентно-меченый зондFSHR337C - allele-specific fluorescently-labeled probe

Figure 00000005
Figure 00000005

FSHR337G - аллель-специфичный флуоресцентно-меченый зондFSHR337G - allele-specific fluorescently-labeled probe

Figure 00000006
Figure 00000006

Перечень графических материалов.The list of graphic materials.

На фиг. 1 представлены нуклеотидные последовательности фрагмента гена fshr длиной 96 п.н., кодирующие аллели 337C/G (rs43745234). Жирным шрифтом отмечены последовательности праймеров, курсивом - последовательности зондов.In FIG. 1 shows the nucleotide sequences of a 96 bp fshr gene fragment encoding the 337C / G alleles (rs43745234). Primer sequences are marked in bold, probe sequences in italics.

На фиг. 2 представлены: А - кривые флуоресценции для гомозиготных образцов по аллелю С (генотип С337С). Б - кривые флуоресценции для гомозиготных образцов по аллелю G (генотип G337G). В - кривые флуоресценции для гетерозигот G337C. Г - график распределения аллелей 337C/G гена fshr.In FIG. 2 presents: A - fluorescence curves for homozygous samples along the C allele (genotype C337C). B - fluorescence curves for homozygous samples along the G allele (genotype G337G). B - fluorescence curves for G337C heterozygotes. G is a graph of the distribution of the 337C / G alleles of the fshr gene.

Патентуемый способ заключается в проведения ПЦР в режиме реального времени для генотипирования крупного рогатого скота по аллельным вариантам 337C/G (rs43745234) гена fshr. Заявленный способ отличается тем, что используются два общих для аллельных вариантов праймера: прямой праймер FSHR-F:

Figure 00000007
и обратный праймер FSHR-R:
Figure 00000004
фланкирующие участок гена fshr длиной 96 п.н., и два аллель-специфичных флуоресцентно-меченых зонда типа TaqMan: FSHR337C:
Figure 00000008
и FSHR337G:
Figure 00000009
(фиг. 1).The patented method consists in real-time PCR for genotyping cattle according to allelic variants of 337C / G (rs43745234) of the fshr gene. The claimed method is characterized in that two common primers for allelic variants are used: direct primer FSHR-F:
Figure 00000007
and reverse primer FSHR-R:
Figure 00000004
96 bp flanking region of the fshr gene, and two allele-specific fluorescently-labeled probes of the TaqMan type: FSHR337C:
Figure 00000008
and FSHR337G:
Figure 00000009
(Fig. 1).

Точки мутаций те же, что и в прототипе, однако подход детекции иной: в заявленном изобретении осуществляется идентификация полиморфизма методом ПЦР в режиме реального времени с помощью флуоресцентно-меченых аллель-специфичных зондов.The mutation points are the same as in the prototype, but the detection approach is different: in the claimed invention polymorphism is identified by real-time PCR using fluorescently-labeled allele-specific probes.

В патентуемом способе идентификации аллельных вариантов 337C/G (rs43745234) гена fshr на основе ПЦР в режиме реального времени используются два праймера, общие для обоих аллелей гена, и два аллель-специфичных флуоресцентно-меченых зонда типа TaqMan (Фиг. 1). Праймеры FSHR-F и FSHR-R инициируют амплификацию участка гена fshr крупного рогатого скота длиной 96 п.н. Реакцию проводили в 25 мкл реакционной смеси, содержащей 2.5 мкл 10х буфера для HS TaqDNA полимеразы (Евроген, Россия), 2,5 мкл смеси прямого праймера FSHR-F:

Figure 00000003
и обратного праймера FSHR-R:
Figure 00000004
с концентрацией 10 мкМ, 1 мкл зонда FSHR337C: '
Figure 00000008
(10 мкМ), 1 мкл зонда FSHR337G:
Figure 00000009
(10 мкМ), 1 мкл смесь дНТФ (5 мМ), 0,3 мкл HS TaqDNA полимеразы (Евроген, Россия), 10-30 нг ДНК. Программа для проведения ПЦР: 1-ый цикл: 95°С - 3 мин; далее 40 циклов при следующих условиях: 95°С - 20 сек, 55°С - 30 сек, 72°С - 20 сек. Детекция флуоресценции проводилась на стадии отжига праймеров и зондов по каналам FAM и VIC. ПЦР и анализ результатов генотипирования проводили с использованием амплификатора LightCycler® с программным обеспечением версии SW1.1. Идентификация аллелей 337C/G (rs43745234) проводится на основании сравнения интенсивности флуоресценции красителей FAM и VIC, соответственно. Для определения генотипа животного используются конечные значения флуоресценции красителей FAM и VIC. Программное обеспечение для амплификатора LightCycler® 96 версии SW1.1. представляет результаты генотипирования в виде распределения аллелей (Фиг. 2Г). Для гомозиготных образцов по аллелю С (генотип С337С) детектируется нарастание флуоресценции по каналу FAM (Фиг. 2А). Для гомозиготных образцов по аллелю G (генотип G337G) детектируется сигнал по каналу VIC (Фиг. 2Б). Для гетерозиготного образца (генотип G337C) наблюдается нарастание флуоресценции по обоим каналам детекции (Фиг. 2В). Наличие двух красителей, FAM и VIC, позволяют однозначно определить присутствие каждого из исследуемых аллелей гена DGAT1 в анализируемом образце ДНК и, соответственно, генотип животного.In the patented method for identifying allelic variants of 337C / G (rs43745234) fshr gene based on real-time PCR, two primers are used that are common to both alleles of the gene, and two allele-specific fluorescence-labeled probes of the TaqMan type (Fig. 1). Primers FSHR-F and FSHR-R initiate amplification of a 96 bp long bovine fshr gene region. The reaction was carried out in 25 μl of the reaction mixture containing 2.5 μl of 10x buffer for HS TaqDNA polymerase (Eurogen, Russia), 2.5 μl of a mixture of direct primer FSHR-F:
Figure 00000003
and reverse primer FSHR-R:
Figure 00000004
with a concentration of 10 μm, 1 μl of the probe FSHR337C: '
Figure 00000008
(10 μM), 1 μl of probe FSHR337G:
Figure 00000009
(10 μM), 1 μl dNTP mixture (5 mM), 0.3 μl HS TaqDNA polymerase (Eurogen, Russia), 10-30 ng DNA. Program for PCR: 1st cycle: 95 ° C - 3 min; further 40 cycles under the following conditions: 95 ° C - 20 sec, 55 ° C - 30 sec, 72 ° C - 20 sec. Fluorescence was detected at the stage of annealing of primers and probes through the FAM and VIC channels. PCR and analysis of the genotyping results were performed using a LightCycler® amplifier with software version SW1.1. The identification of 337C / G alleles (rs43745234) is based on a comparison of the fluorescence intensities of the FAM and VIC dyes, respectively. To determine the genotype of the animal, the final fluorescence values of the FAM and VIC dyes are used. LightCycler® 96 Amplifier Software Version SW1.1. presents the results of genotyping in the form of distribution of alleles (Fig. 2G). For homozygous samples, the C allele (genotype C337C) detects an increase in fluorescence through the FAM channel (Fig. 2A). For homozygous samples, a signal is detected on the G allele (genotype G337G) via VIC channel (Fig. 2B). For a heterozygous sample (genotype G337C), an increase in fluorescence is observed along both detection channels (Fig. 2B). The presence of two dyes, FAM and VIC, make it possible to unambiguously determine the presence of each of the studied alleles of the DGAT1 gene in the analyzed DNA sample and, accordingly, the animal genotype.

Разработанный способ был апробирован на 95 образцах ДНК коров черно-пестрого голштинизированного скота. По результатам генотипирования 47,37% животных являлись гетерозиготами (генотип G337C), 47,37% - гомозиготами по аллелю С (генотип С337С) и 5,26% животных - гомозитотами по аллелю G (генотип G337G). Валидацию способа проводили с помощью ПЦР-ПДРФ анализа по прототипу (Cory А.Т., Price С.А., Lefebvre R., Palin M.F. Identification of single nucleotide polymorphisms in the bovine follicle-stimulating hormone receptor and effects of genotypes on superovulatory response traits. Animal Genetics. 2013. vol. 44. no. 2. P. 197-201. doi: 10.1111/j.l365-2052.2012.02380.x). Результаты обоих способов генотипирования полностью совпали. Однако патентуемый способ генотипирования крупного рогатого скота по аллелям 337C/G (rs43745234) гена fshr позволяет значительно (до 1,5 часа) сократить время проведения анализа, что выгодно отличает его от ПЦР-ПДРФ анализа.The developed method was tested on 95 DNA samples of black-mottled Holsteinized cattle. According to the results of genotyping, 47.37% of the animals were heterozygotes (genotype G337C), 47.37% were homozygotes for the C allele (C337C genotype) and 5.26% of animals were homozygotes for the G allele (genotype G337G). Validation of the method was carried out using PCR-RFLP analysis according to the prototype (Cory A.T., Price S.A., Lefebvre R., Palin MF Identification of single nucleotide polymorphisms in the bovine follicle-stimulating hormone receptor and effects of genotypes on superovulatory response traits. Animal Genetics. 2013. vol. 44. no. 2. P. 197-201. doi: 10.1111 / j.l365-2052.2012.02380.x). The results of both methods of genotyping completely coincided. However, the patented method for genotyping cattle according to the 337C / G alleles (rs43745234) of the fshr gene significantly (up to 1.5 hours) reduces the analysis time, which compares favorably with PCR-RFLP analysis.

Таким образом, разработан эффективный и надежный способ для экспресс-идентификации аллельных вариантов 337C/G (rs43745234) гена fshr крупного рогатого скота методом ПЦР в режиме реального времени с использованием аллель-специфичных флуоресцентно-меченых зондов. Разработанный метод позволяет проводить генотипирование до 480 животных по аллельным вариантам 337C/G (rs43745234) гена fshr (в зависимости от модели амплификатора) в течение 1,5 часов и может быть использован для отбора перспективных коров-доноров эмбрионов.Thus, an effective and reliable method has been developed for the rapid identification of allelic variants of 337C / G (rs43745234) cattle fshr gene in real-time PCR using allele-specific fluorescently-labeled probes. The developed method allows genotyping of up to 480 animals according to allelic variants of 337C / G (rs43745234) of the fshr gene (depending on the model of the amplifier) for 1.5 hours and can be used to select promising donor cows for embryos.

Claims (7)

Способ проведения ПЦР в режиме реального времени для генотипирования крупного рогатого скота по аллелям 337C/G гена fshr (rs43745234), отличающийся тем, что используются:The method of real-time PCR for genotyping of cattle by alleles 337C / G of the fshr gene (rs43745234), characterized in that they are used: прямой праймер 5'-GAATTGAAAAGGCCAACAACC-3',direct primer 5'-GAATTGAAAAGGCCAACAACC-3 ', обратный праймер 5'-CACCAGAATACAGAAGTTCTTACAGA-3',reverse primer 5'-CACCAGAATACAGAAGTTCTTACAGA-3 ', FSHR337C - аллель-специфичный флуоресцентно-меченый зондFSHR337C - allele-specific fluorescently-labeled probe -5'-FAM-CATCGACCCTGATGCC BHQ1-3',-5'-FAM-CATCGACCCTGATGCC BHQ1-3 ', FSHR337G - аллель-специфичный флуоресцентно-меченый зондFSHR337G - allele-specific fluorescently-labeled probe 5'-VIC-CATCGACGCTGATGC-BHQ1-3'.5'-VIC-CATCGACGCTGATGC-BHQ1-3 '.
RU2019113780A 2019-05-07 2019-05-07 Method for real-time pcr for cattle genotyping by alleles 337c/g of fshr (rs43745234) gene RU2708559C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019113780A RU2708559C1 (en) 2019-05-07 2019-05-07 Method for real-time pcr for cattle genotyping by alleles 337c/g of fshr (rs43745234) gene

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019113780A RU2708559C1 (en) 2019-05-07 2019-05-07 Method for real-time pcr for cattle genotyping by alleles 337c/g of fshr (rs43745234) gene

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2708559C1 true RU2708559C1 (en) 2019-12-09

Family

ID=68836436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019113780A RU2708559C1 (en) 2019-05-07 2019-05-07 Method for real-time pcr for cattle genotyping by alleles 337c/g of fshr (rs43745234) gene

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2708559C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2803522C1 (en) * 2023-03-30 2023-09-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for genotyping the polymorphic locus rs12561767 (ga) of the serbp1 gene in humans by real-time pcr using allele-specific fluorescent probes

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2581026C2 (en) * 2015-04-30 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Центр экспериментальной эмбриологии и репродуктивных биотехнологий" (ФГБНУ ЦЭЭРБ) Synthetic oligodeoxyribonucleotides for amplification and detection of endogenous internal control in research of biological material of cattle by polymerase chain reaction in real time
RU2619167C1 (en) * 2016-08-29 2017-05-12 Рамиль Ришадович Вафин Method for real-time pcr for cattle genotyping for dgat1 gene a and alleles

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2581026C2 (en) * 2015-04-30 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Центр экспериментальной эмбриологии и репродуктивных биотехнологий" (ФГБНУ ЦЭЭРБ) Synthetic oligodeoxyribonucleotides for amplification and detection of endogenous internal control in research of biological material of cattle by polymerase chain reaction in real time
RU2619167C1 (en) * 2016-08-29 2017-05-12 Рамиль Ришадович Вафин Method for real-time pcr for cattle genotyping for dgat1 gene a and alleles

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Cory А.Т., Price С.А., Lefebvre R., Palin M.F. Identification of single nucleotide polymorphisms in the bovine follicle-stimulating hormone receptor and effects of genotypes on superovulatory response traits. Animal Genetics. 2013. vol. 44. no. 2. P. 197-201. *
Cory А.Т., Price С.А., Lefebvre R., Palin M.F. Identification of single nucleotide polymorphisms in the bovine follicle-stimulating hormone receptor and effects of genotypes on superovulatory response traits. Animal Genetics. 2013. vol. 44. no. 2. P. 197-201. doi: 10.1111/j.l365-2052.2012.02380.x. *
doi: 10.1111/j.l365-2052.2012.02380.x. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2803522C1 (en) * 2023-03-30 2023-09-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for genotyping the polymorphic locus rs12561767 (ga) of the serbp1 gene in humans by real-time pcr using allele-specific fluorescent probes
RU2819936C1 (en) * 2023-12-23 2024-05-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации METHOD FOR GENOTYPING POLYMORPHIC LOCUS rs3802963 (CG) OF C11orf58 GENE IN HUMANS BY REAL-TIME PCR USING ALLELE-SPECIFIC FLUORESCENT PROBES
RU2819930C1 (en) * 2023-12-26 2024-05-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации METHOD FOR GENOTYPING POLYMORPHIC LOCUS rs10832676 (A>G) OF C11orf58 GENE IN HUMANS BY REAL-TIME PCR USING ALLELE-SPECIFIC FLUORESCENT PROBES

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bastos et al. Single strand conformation polymorphism (SSCP) detection in six genes in the Portuguese indigenous sheep breed" Churra da Terra Quente"
Yao et al. Sequence variations in the bovine growth hormone gene characterized by single-strand conformation polymorphism (SSCP) analysis and their association with milk production traits in Holsteins
Montgomery et al. A deletion mutation in GDF9 in sisters with spontaneous DZ twins
He et al. Candidate genes polymorphism and its association to prolificacy in Chinese goats
Moghadaszadeh et al. Association of exon 2 of BMP15 gene with the litter size in the Raini Cashmere goat
EP0958376B1 (en) Prolactin receptor gene as a genetic marker for increased litter size in pigs
EP2310528B1 (en) A genetic marker test for brachyspina and fertility in cattle
US20040018511A1 (en) Quantitative trait loci and somatostatin
Riaz et al. Molecular marker assisted study of kappa-casein gene in Nili-Ravi (buffalo) breed of Pakistan
US7993882B2 (en) CRH and POMC effects on animal growth
Al-ajoury et al. Investigation of some genetic variations in BMP15 accompanied with premature ovarian failure (POF) in Syrian women
Majd et al. Polymorphism identification in ovine KISS1R/GPR54 gene among pure and crossbreeds of Iranian sheep
RU2708559C1 (en) Method for real-time pcr for cattle genotyping by alleles 337c/g of fshr (rs43745234) gene
Moravčíková et al. The association of bovine growth hormone gene polymorphism with milk performance traits in Slovak Spotted cows
RU2716116C1 (en) METHOD FOR CATTLE GENOTYPING BY 1401G/T ALLELES lhcgr (ss52050737) GENE BY PCR IN REAL TIME
Bozhilova-Sakova et al. Genetic polymorphism of the melatonin receptor (MTNR1A) gene in populations of fine-fleece sheep breeds in Bulgaria
RU2646140C1 (en) Set of primers sequence and allele-specific probes for simultaneous four mutant kappa-casein alleles gene diagnostics in bovine cattle
US20060099639A1 (en) Prolactin receptor gene as a genetic marker for increased litter size in animals
Hristov et al. Population structure of two native bulgarian cattle breeds with regard to CSN3 and CSN1S1 gene polymorphism
Mokhtari et al. Association of novel polymorphisms in follicle stimulating hormone beta (FSHβ) gene with litter size in Mehraban sheep.
Trakovická et al. Impact of SNPs in candidate genes on economically important traits in Pinzgau cattle
KR101997453B1 (en) Composition for diagnosis of Korean native cattle F11 deficiency and uses thereof
Plakkot et al. Comparison of the single nucleotide polymorphisms and expression of FSHβ and LHβ genes between prolific and non-prolific goat breeds of Kerala
RU2691995C2 (en) Method for simultaneous genodiagnostic of four mutant alleles of kappa-casein in cattle and test system for implementation thereof
El-Bayomi et al. Screening for single nucleotide polymorphisms in BMP 15 gene in Egyptian buffaloes.