danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8323-2023-67-2-119-125dan-1119Research ArticleБИОЛОГИЯBIOLOGYАнализ полиморфизма генов KDM3A и DBX2 для дифференциации свиней породы дюрок вида Sus scrofa domesticusAnalysis of KDM3A and DBX2 gene polymorphism for differentiation of Sus scrofa domesticus duroc pigshttps://orcid.org/0000-0002-7822-0746КипеньВ. Н.KipenV. N.

Кипень Вячеслав Николаевич – канд. биол. наук, вед. науч. сотрудник

ул. Академическая, 27, 220072, Минск

Kipen Viachaslau N. – Ph. D. (Biology), Leading Researcher

27, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

v.kipen@igc.byhttps://orcid.org/0000-0001-6087-5069МихайловаМ. Е.MikhailovaM. E.

Михайлова Мария Егоровна – канд. биол. наук, доцент, заведующий лабораторией

ул. Академическая, 27, 220072, Минск

Mikhailova Mariya E. – Ph. D. (Biology), Associate Professor, Head of the Laboratory

27, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

M.Mikhailova@igc.byhttps://orcid.org/0000-0001-7961-1952СнытковЕ. В.SnytkovE. V.

Снытков Евгений Владимирович – мл. науч. сотрудник

ул. Академическая, 27, 220072, Минск

Snytkov Evgenij V. – Junior Researcher

27, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

evsnytkov@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-5442-566XШейкоР. И.SheykoR. I.

Шейко Руслан Иванович – член-корреспондент, д-р с.-х. наук, профессор, директор

ул. Академическая, 27, 220072, Минск

Sheyko Ruslan I. – Corresponding Member, D. Sc. (Agrarian), Professor, Director

27, Akademicheskaya Str., 220072, Minsk

R.I.Sheyko@igc.byИнститут генетики и цитологии Национальной академии наук БеларусиInstitute of Genetics and Cytology of the National Academy of Sciences of Belarus202307052023672119125Copyright © Кипень В.Н., Михайлова М.Е., Снытков Е.В., Шейко Р.И., 20232023Кипень В.Н., Михайлова М.Е., Снытков Е.В., Шейко Р.И.Kipen V.N., Mikhailova M.E., Snytkov E.V., Sheyko R.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/1119

Проведено генотипирование особей 7 коммерческих пород домашних свиней: дюрок, ландрас, белорусская крупная белая, белорусская черно-пестрая, белорусская мясная, пьетрен и йоркшир по генам KDM3A и DBX2. Подтвержден высокий породоспецифичный потенциал полиморфных локусов g.58335217A>G (ген KDM3A) и g.75953650G>T (ген DBX2) для дифференциации свиней породы дюрок вида Sus scrofa domesticus. Предложена тест-модель для дифференциации особей породы дюрок по биоинформатической оценке совокупного вклада двух SNP генов KDM3A и DBX2. Данная тест-модель не имеет мировых аналогов, а точность ее оценки и специфичности составляет 98,76 и 99,68 % соответственно. С использованием ПЦР-ПДРФ разработан быстрый и простой подход для дифференциации породы дюрок на основании предложенной тест-модели. 

Genotyping of individuals of 7 commercial breeds of domestic pigs was carried out: Duroc, Landrace, Belarusian Large White, Belarusian Black-and-White, Belarusian meat, Pietrain and Yorkshire for the KDM3A and DBX2 genes. The high breed-specific potential of polymorphic loci g.58335217A>G (KDM3A gene) and g.75953650G>T (DBX2 gene) for differentiation of Duroc pigs of the species Sus scrofa domesticus was confirmed. A test model for differentiation of Duroc individuals by bioinformatic assessment of a total contribution of two SNPs of the KDM3A and DBX2 genes was proposed. This test model has no analogues in the world, and its estimation accuracy and specificity are 98.76 and 99.68 %, respectively. Using PCR-RFLP, a fast and simple approach has been developed to differentiate the Duroc breed based on the proposed test model. 

Sus scrofa domesticusдомашняя свиньядюрокоднонуклеотидный полиморфизмдифференциацияПЦР-ПДРФгенотипирование in silicoSus scrofa domesticusdomestic pigDurocsingle nucleotide polymorphismdifferentiationPCR-RFLPin silico genotypingReferencesШейко, И. П. Свиноводство / И. П. Шейко, В. С. Смирнов. – Минск, 2005. – 384 с.Sheiko I. P., Smirnov V. S. Pig breeding. Minsk, 2005. 384 p. (in Russian).Identification of high utility SNPs for population assignment and traceability purposes in the pig using high-throughput sequencing / A. M. Ramos [et al.] // Anim. Genet. – 2011. – Vol. 42, N 6. – P. 613–620. https://doi.org/10.1111/j.1365-2052.2011.02198.xRamos A. M., Megens H. J., Crooijmans R. P. M. A., Schook L. B., M. Groenen A. M. Identification of high utility SNPs for population assignment and traceability purposes in the pig using high-throughput sequencing. Animal Genetics, 2011, vol. 42, no. 6, pp. 613–620. https://doi.org/10.1111/j.1365-2052.2011.02198.xШейко, И. П. Белорусский внутрипородный тип свиней в породе дюрок / И. П. Шейко, Р. И. Шейко, Т. Н. Тимошенко // Вес. Нац. акад. навук Беларусі. Сер. аграр. навук. – 2016. – № 2. – С. 92–97.Sheyko I. P., Sheyko R. I., Timoshenko T. N. Belarusian inbreed type of pigs in duroc breed. Vestsі Natsyyanal’nay akademіі navuk Belarusі. Seryya agrarnykh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Agrarian series, 2016, no. 2, pp. 92–97 (in Russian).Кипень, В. Н. Использование полногеномных данных проектов NGS для поиска решения криминалистической задачи по дифференциации диких кабанов и домашних свиней на основе анализа SNP / В. Н. Кипень // Молекулярная диагностика–2017: IX Всерос. науч.-практ. конф., 18–20 апр. 2017 г.: сб. материалов. – М., 2017. – С. 305–306.Kipen V. N. Using genome-wide data from NGS projects to find a solution to the forensic problem of differentiating wild boars and domestic pigs based on SNP analysis. Molekulyarnaya diagnostika–2017: IX Vserossiiskaya nauchno-prakticheskaya konferentsiya, 18–20 aprelya 2017 g.: sbornik materialov [Molecular diagnostics–2017: IX All-Russian scientific and practical conference, April 18–20, 2017: collection of materials]. Moscow, 2017, pp. 305–306 (in Russian).Оценка интрогрессии генов свиньи домашней (Sus scrofa domesticus) в генофонд дикого кабана (Sus scrofa scrofa) на основе исследования полиморфизма генов MC1R и NR6A1 / В. Н. Кипень [и др.] // Молекулярная и прикладная генетика. – Минск, 2019. – Т. 26. – С. 83–95.Kipen V. N., Rabcava A. O., Kotava S. A., Zhurina N. V., Handza A. I., Tsybovsky I. S. Polymorphism analysis of MC1R and NR6A1 genes to evaluate the level of introgression of domestic swine (Sus scrofa domesticus) genes in wild boar (Sus scrofa scrofa) population. Molekulyarnaya i prikladnaya genetika [Molecular and Applied Genetics]. Minsk, 2019, vol. 26, pp. 83–95 (in Russian).Биоинформатический анализ геномов коммерческих пород домашних свиней для идентификации породоспецифичных SNP / В. Н. Кипень [и др.] // Вес. Нац. акад. навук Беларусі. Сер. аграр. навук. – 2021. – Т. 59, № 4. – С. 464–476. https://doi.org/10.29235/1817-7204-2021-59-4-464-476Kipen V. N., Mikhailova M. E., Snytkov E. V., Romanishko E. L., Ivanova E. V., Sheyko R. I. Bioinformatic analysis of genomes of commercial breeds of domestic pigs for identification of breed-specific SNPs. Vestsі Natsyyanal’nay akademіі navuk Belarusі. Seryya agrarnykh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Agrarian series, 2021, vol. 59, no. 4, pp. 464–476 (in Russian). https://doi.org/10.29235/1817-7204-2021-59-4-464-476Дифференциация пород домашних свиней c использованием расширенного биоинформатического анализа SNP / В. Н. Кипень [и др.] // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. – 2022. – Т. 66, № 3. – С. 301–309. https://doi.org/10.29235/1561-8323- 2022-66-3-301-309Kipen V. N., Snytkov E. V., Mikhailova M. E., Sheyko R. I. Breed differentiation of domestic pigs using SNP – extended bioinformatical analysis. Doklady Natsional’noi akademii nauk Belarusi = Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus, 2022, vol. 66, no. 3, pp. 301–309 (in Russian). https://doi.org/10.29235/1561-8323-2022-66-3-301-309Анализ полиморфизма гена гефестина (HEPH) на X-хромосоме для установления принадлежности биологических образцов к диким или домашним представителям вида Sus scrofa / В. Н. Кипень [и др.] // Генетика. – 2020. – Т. 56, № 9. – C. 1054–1064.Kipen V. N., Ivanova E. V., Snytkov E. V., Verchuk A. N. Analysis of HEPH gene polymorphism on the X chromosome for identification of wild boar and domestic pig. Russian Journal of Genetics, 2020, vol. 56, no. 9, pp. 1099–1108. https://doi.org/10.1134/ s1022795420080062Okonechnikov, K. Unipro UGENE: a unified bioinformatics toolkit / K. Okonechnikov, O. Golosova, M. Fursov // Bioinformatics. – 2012. – Vol. 28, N 8. – P. 1166–1167. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/bts091Okonechnikov K., Golosova O., Fursov M. Unipro UGENE: a unified bioinformatics toolkit. Bioinformatics, 2012, vol. 28, no. 8, pp. 1166–1167. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/bts091Multifactor-dimensionality reduction reveals high-order interactions among estrogen-metabolism genes in sporadic breast cancer / M. D. Ritchie [at al.] // Am. J. Hum. Genet. – 2001. – Vol. 69, N 1. – P. 138–147. https://doi.org/10.1086/321276Ritchie M. D., Hahn L. W., Roodi N., Bailey L. R., Dupont W. D., Parl F. F., Moore J. H. Multifactor-dimensionality reduction reveals high-order interactions among estrogen-metabolism genes in sporadic breast cancer. American Journal of Human Genetics, 2001, vol. 69, no. 1, pp. 138–147. https://doi.org/10.1086/321276

The authors declare that there are no conflicts of interest present.