|
БІБЛІОГРАФІЯ за ДСТУ: Саєнко А. М., Пека М. Ю., Болотова Ю. С., Лобченко О. В.,
Корінний С. М., Балацький В. М. Техніка ПЛР-аналізу генів MT2A у різних видів тварин.
Свинарство і агропромислове виробництво: міжвідом. темат. наук. зб. / Ін-т свинарства і
АПВ НААН. Полтава, 2024. Вип. 3(81). С. 22-28. doi: 10.37143/2786-7730-2024-3(81)2
А. М. Саєнко к. с.-г. н., ст. дослідник, в. о. зав. лаб. генетики
ORCID:https://orcid.org/0000-0002-0527-5367
E-mail:saenko_artem@meta.ua
Інститут свинарства і агропромислового виробництва НААН вул. Шведська Могила, 1, м. Полтава, Україна, 36013
М. Ю. Пека н. с. лаб. генетики
ORCID:https://orcid.org/0000-0003-0612-1164
E-mail:pekapoltava@gmail.com
Інститут свинарства і агропромислового виробництва НААН вул. Шведська Могила, 1, м. Полтава, Україна, 36013
Ю. С. Болотова молодший науковий співробітник лаб. генетики
ORCID:https://orcid.org/0009-0003-2526-1776
E-mail:bolotovakharkov@gmail.com
Інститут свинарства і агропромислового виробництва НААН вул. Шведська Могила, 1, м. Полтава, Україна, 36013
О. В. Лобченко лаборант
ORCID:https://orcid.org/0009-0006-8662-2012
E-mail:oleksandra.lobchenko@gmail.com
Інститут свинарства і агропромислового виробництва НААН вул. Шведська Могила, 1, м. Полтава, Україна, 36013
С. М. Корінний, к. с.-г.н., с.н.с., с.н.с лаб. генетики
ORCID:https://orcid.org/0000-0002-1649-3079
E-mail:korinny_sergey@ukr.net
Інститут свинарства і агропромислового виробництва НААН вул. Шведська Могила, 1, м. Полтава, Україна, 36013
В. М. Балацький д. с.-г. н., професор, с.н.с., головний науковий співробітник лаб. генетики
ORCID:https://orcid.org/0000-0002-6034-3852
E-mail:vnbalatsky@gmail.com
Інститут свинарства і агропромислового виробництва НААН вул. Шведська Могила, 1, м. Полтава, Україна, 36013
|
|
Анотація
Металотіонеїни - родина низькомолекулярних багатих на цистеїн білків, які
беруть участь у метаболізмі есенціальних металів та захищають від
токсичності важких металів. Металотіонеїни представлені різними ізоформами
у багатьох еукаріотичних та прокаріотичних видів. Промоторні ділянки генів
металотіонеїнів містять послідовності елементів, які регулюють експресію
у відповідь на метали (MRE), що робить актуальною задачу дослідити
поліморфізми у промоторних ділянках генів металотіонеїнів. Мета. Розробити
та оптимізувати техніку ПЛР-аналізу ортологічних генів металотіонеїнів
у різних біологічних видів на прикладі ізоформи MT2A щурів та свиней. Методи.
Аналіз первинної структури генів ізоформи MT2A проводили з використанням баз
даних NCBI та Ensembl. Дизайн праймерів для ПЛР-аналізу здійснювали за
допомогою програми Primer3. Для проведення дослідження використовували
зразки біоматеріалу: печінки щурів лінії Wistar та крові свиней великої білої породи
внутрішньопородного типу УВБ-1. Виділення ДНК з печінки щурів здійснювали за
допомогою набору ДНК NeoPrep DNA Magnet plant, а з крові свиней - за допомогою
реагенту “Chelex 100”. Ампліфікацію фрагментів ДНК проводили за допомогою
ПЛР з подальшим електрофоретичним розділенням ампліфікатів у 2 %
агарозному гелі. Результати. У ході дослідження було проведено аналіз первинної
структури генів MT2A у щурів та свиней. Здійснено дизайн праймерів, які
охоплюють ділянки промоторів генів MT2A у цих двох видів тварин. Очікуваний
розмір ампліфікатів складає 583 п.н. та 512 п.н. для щурів та свиней відповідно.
Підібрано умови для синтезу ампліфікатів у ПЛР, оптимальність яких
підтверджується наявністю на електрофореграмі відповідних
ПЛР-ампліфікатів. Висновки. Розроблена система ПЛР-аналізу за генами MT2A
щурів та свиней дозволяє досліджувати поліморфізми у промоторних областях,
які містять сайти MRE. Враховуючи значення послідовностей MRE для регуляції
експресії металотіонеїнів під впливом металів, а також участь металотіонеїнів
у різних фізіологічних та патологічних процесах, можна очікувати, що поліморфізми у
досліджуваних ділянках можуть мати зв’язки з адаптаційним потенціалом, стійкістю до важких металів,
господарськими якостями організмів тощо. Надалі мають перспективу дослідження із залученням гена MT2A як
кандидатного для розроблення молекулярно-генетичних маркерів та їх використання у практиці маркер-асоційованої
селекції.
Ключові слова: металотіонеїни, поліморфізм, полімеразна ланцюгова
реакція, промотор, регуляція експресії, щури, свині.
|
|
БІБЛІОГРАФІЯ
- 1. Sekovanic A., Jurasovic J., Piasek M. Metallothionein 2A gene polymorphisms
in relation to diseases and trace element levels in humans. Archives o f Industrial Hygiene
and Toxicology. 2020. Vol. 71(1). P. 27-47. doi: 10.2478/aiht-2020-71-3349
- 2. Babula P., Masarik M., Adam V., Eckschlager T., Stiborova M., Trnkova L.,
Skutkova H., Provaznik I., Hubalek J., Kizek R. Mammalian metallothioneins: properties
and functions. Metallomics : Integrated Biometal Scie. 2012. Vol. 4(8). P. 739-750. doi:
10.1039/c2mt20081c
- 3. Vasak M., Meloni G. Chemistry and biology of mammalian metallothioneins.
J. o f biological inorganic chemistry : JBIC : a Publication o f the Society o f Biological
Inorganic Chemistry. 2011. Vol. 16(7). P. 1067-1078. doi: 10.1007/s00775-011-0799-2
- 4. Kelly E. J., Sandgren E. P., Brinster R. L., Palmiter R. D. A pair of adjacent
glucocorticoid response elements regulate expression of two mouse metallothionein
genes. Proceedings o f the National Academy o f Scie. o f the United States o f America.
1997. Vol. 94(19). P. 10045-10050. doi: 10.1073/pnas.94.19.10045
- 5. Sakulsak N. Metallothionein: An Overview on its Metal Homeostatic Regulation
in Mammals. International J. o f Morphology. 2012. Vol. 30(3). P. 1007-1012. doi:
10.4067/S0717-95022012000300039
- 6. Peka M., Balatsky V., Korinnyi S., Saienko A. Phylogenetic affinity of rat and
some mammalian species metallothionein genes. ГРААЛЬ НАУКИ. 2021. Vol. 6.
P. 103-108. doi: 10.36074/grail-of-science.25.06.2021.019
- 7. Laukens D., Waeytens A., De Bleser P., Cuvelier C., De Vos M. Human
metallothionein expression under normal and pathological conditions: mechanisms of
gene regulation based on in silico promoter analysis. Critical reviews in eukaryotic gene
expression. 2009. Vol. 19(4). P. 301-317. doi: 10.1615/critreveukargeneexpr.v19.i4.40
- 8. Takahashi S. Positive and negative regulators of the metallothionein gene
(review). Molecular Medicine Reports. 2015. Vol. 12(1). P. 795-799. doi:
10.3892/mmr.2015.3459
- 9. Sayers E. W., Bolton E. E., Brister J. R., Canese K., Chan J., Comeau D. C.,
Connor, Sherry S. T. Database resources of the national center for biotechnology
information. Nucleic Acids Researchw 2022. Vol. 50(D1). D 20-D26. doi:
10.1093/nar/gkab1112
- 10. Cunningham F., Allen J. E., Allen J., Alvarez-Jarreta J., Amode M. R.,
Armean I. M., Austine-Orimoloye, Flicek P. Ensembl 2022. Nucleic Acids Research.
2022. Vol. 50(D1). P. D988-D995. doi: 10.1093/nar/gkab1049
- 11. Needleman S. B., Wunsch C. D. A general method applicable to the search
for similarities in the amino acid sequence of two proteins. J. o f Molecular Biology. 1970.
Vol. 48(3). P. 443-453. doi: 10.1016/0022-2836(70)90057-4
- 12. Madeira F., Pearce M., Tivey A. R. N., Basutkar P., Lee J., Edbali O.,
Madhusoodanan N., Kolesnikov A., Lopez R. Search and sequence analysis tools services
from EMBL-EBI in 2022. Nucleic Acids Research. 2022. Vol. 50(W1). P. W276-W279.
doi: 10.1093/nar/gkac240
- 13. Untergasser A., Cutcutache I., Koressaar T., Ye J., Faircloth B. C., Remm
M., Rozen S. G. Primer3-new capabilities and interfaces. Nucleic Acids Research. 2012.
Vol. 40(15). e115. doi: 10.1093/nar/gks596
- 14. Neogene (n.d.). Nabir mahnitnoi probopidhotovky DNK NeoPrep DNA
Magnet plant (probopidhotovka HMO-roslyna) [Magnetic DNA sample preparation kit
NeoPrep DNA Magnet plant (GMO plant sample preparation)]. Retrieved June 1, 2023,
- 15. Walsh P. S., Metzger D. A., Higuchi R. Chelex 100 as a Medium for
Simple Extraction of DNA for PCR-Based Typing from Forensic Material.
BioTechniques. 2013. Vol. 54(3). P. 134-139. doi: 10.2144/000114018
- 16. Waters D. L., Shapter F. M. The polymerase chain reaction (PCR) :
general methods. Methods in Molecular Biology (Clifton, N.J.). 2014. Vol. 1099. P. 65
75. doi: 10.1007/978-1-62703-715-0_7
- 17. Dai S., Long Y. Genotyping analysis using an RFLP assay. Plant
Genotyipung. Series: Methods in Molecular Biology / J. Batley (eds). New York: Humana
Press, 2015. Vol. 1245. P. 91-99. doi: 10.1007/978-1-4939-1966-6_7
- 18. Garibyan L., Avashia, N. Polymerase chain reaction. The J. o f investigative
dermatology. 2013. Vol. 133(3). P. 1-4. doi: 10.1038/jid.2013.1
19. Lorenz T. C. Polymerase chain reaction: basic protocol plus troubleshooting
and optimization strategies. J. o f Visualized Experiments : JoVE. 2012. Vol. (63). e3998.
doi: 10.3791/3998
- 20. Harbison A. M., Nguyen J. N. T. PCR: Identification of Genetic
Polymorphisms. Molecular Profiling. Series: Methods in molecular biology /
V. Espina (eds). New York: Humana Press, 2017. Vol. 1606. P. 193-203. doi:
10.1007/978-1-4939-6990-6 13
|
