Дифференциация пород домашних свиней c использованием расширенного биоинформатического анализа SNP

С использованием методов биоинформатики проведен анализ данных по секвенированию геномов особей вида Sus scrofa domesticus, которые расположены в базе Sequence Read Archive (NCBI-SRA). Определены in silico генотипы для пяти пород домашних свиней – дюрок, ландрас, пьетрен, крупная белая и йоркшир с помощью алгоритма, разработанного на языке программирования Python. На основании двухстадийного биоинформатического анализа определен широкий перечень SNP c высоким потенциалом для дифференциации. Полученные результаты будут использованы при создании экспресс-методов для определения чистопородности свиней данных пород. Расши ренный биоинформатический анализ, который включал в себя определение генотипа по 7451 SNP для 248 геномов Sus scrofa domesticus, позволил выявить суммарно 393 SNP для всех пород, для которых имеется существенная разница в частоте альтернативных аллелей у пород свиней дюрок, ландрас, пьетрен, крупная белая и йоркшир. Обозначены кластеры в пределах хромосом, в которых плотность SNP с высоким дифференцирующим потенциалом наиболее высока. Для свиней породы дюрок нами выявлены 184 SNP, имеющие дифференцирующий потенциал, для 24 из которых показан высокий дифференцирующий потенциал, для свиней породы ландрас – 52 SNP и 7, для свиней породы пьетрен – 39 и 9, для свиней породы крупная белая – 104 и 22, для свиней породы йоркшир – 14 и 5 соответственно.

1. 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/10.29235/1817-7204-2021-59-4-464-476

2. Analysis of HEPH Gene Polymorphism on the X Chromosome for Identification of Wild Boar and Domestic Pig / V. N. Kipen [et al.] // Russ. J. Genet. – 2020. – Vol. 56. – P. 1099–1108. https://doi.org/10.1134/s1022795420080062

3. An association and haplotype analysis of porcine maternal infanticide: a model for human puerperal psychosis? / C. R. Quilter [et al.] // Am. J. Med. Genet. B Neuropsychiatr. Genet. – 2012. – Vol. 159(B), N 8. – P. 908–927. https://doi.org/10.1002/ajmg.b.32097

4. A study of vertebra number in pigs confirms the association of vertnin and reveals additional QTL / G. A. Rohrer [et al.] // BMC Genet. – 2015. – Vol. 16, N 1. https://doi.org/10.1186/s12863-015-0286-9

5. Refined candidate region for F4ab/ac enterotoxigenic Escherichia coli susceptibility situated proximal to MUC13 in pigs / T. Goetstouwers [et al.] // – PLoS One. – 2014. – Vol. 9, N 8. – Art. e105013. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0105013

6. A genome-wide association study identifies two novel promising candidate genes affecting Escherichia coli F4ab/F4ac susceptibility in swine / Wei-Xuan Fu [et al.] // PLoS One. – 2012. – Vol. 7, N 3. – Art. e32127. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0032127

7. Genome-wide association studies for hematological traits in Chinese Sutai pigs / Feng Zhang [et al.] // BMC Genet. – 2014. – Vol. 15, N 1. https://doi.org/10.1186/1471-2156-15-41

8. A substitution in the ligand binding domain of the porcine glucocorticoid receptor affects activity of the adrenal gland / E. Murani [et al.] // PLoSOne. – 2012. – Vol. 7, N 9. – Art. e45518. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0045518

9. Genome-wide association study for T lymphocyte subpopulations in swine / Xin Lu [et al.] // BMC Genomics. – 2012. – Vol. 13, N 1. – Art. 488. https://doi.org/10.1186/1471-2164-13-488

10. A genome-wide association analysis for porcine serum lipid traits reveals the existence of age-specific genetic determinants / A. Manunza [et al.] // BMC Genomics. – 2014. – Vol. 15, N 1. – Art. 758. https://doi.org/10.1186/1471-2164-15-758

11. Genetic dissection of blood lipid traits by integrating genome-wide association study and gene expression profiling in a porcine model / C. Chen [et al.] // BMC Genomics. – 2013. – Vol. 14, N 1. – Art. 848. https://doi.org/10.1186/1471-2164-14-848

12. Genome-wide association study reveal sconstant and specific loci for hematological traits at three time stages in a White Duroc × Erhualian F2 resource population / Z. Zhang [et al.] // PLoS One. – 2013. – Vol. 8, N 5. – Art. e63665. https:// doi.org/10.1371/journal.pone.0063665

13. Discovery of candidate genes for muscle traits based on GWAS supported by eQTL-analysis / S. Ponsuksili [et al.] // Int. J. Biol. Sci. – 2014. – Vol. 10, N 3. – P. 327–337. https://doi.org/10.7150/ijbs.8134

14. Genome-wide association studies for fatty acid metabolic traits in five divergent pig populations / W. Zhang [et al.] // Sci. Rep. – 2016. – Vol. 6, N 1. – Art. 24718. https://doi.org/10.1038/srep24718

15. Genome-wide association study identifies Loci for body composition and structural soundness traits in pigs / B. Fan [et al.] // PLoS One. – 2011. – Vol. 6, N 2. – Art. e14726. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0014726

16. SNP- and haplotype-based genome-wide association studies for growth, carcass, and meat quality traits in a Duroc multigenerational population / S. Sato [et al.] // BMC Genet. – 2016. – Vol. 17, N 1. – Art. 60. https://doi.org/10.1186/s12863016-0368-3

17. Evaluation of QTL for carcass merit and meat quality traits in a US commercial Duroc population / I. Choi [et al.] // Meat Sci. – 2012. – Vol. 92, N 2. – P. 132–138. https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2012.04.023

18. Genome Wide Association Analysis Reveals New Production Trait Genes in a Male Duroc Population / K. Wang [et al.] // PLoS One. – 2015. – Vol. 10, N 9. – Art. e0139207. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0139207

19. Genome-wide association study on legendre random regression coefficients for the growth and feed intake trajectory on Duroc Boars / J. T. Howard [et al.] // BMC Genet. – 2015. – Vol. 16. https://doi.org/10.1186/s12863-015-0218-8

20. Genome-wide prediction of age at puberty and reproductive longevity in sows / J. K. Tart [et al.] // Anim Genet. – 2013. – Vol. 44, N 4. – P. 387–397. https://doi.org/10.1111/age.12028