Қазақстан түйелері популяцияларының генетикалық әртүрлілігі мен геномын зерттеу

Қазақстан Республикасында ауыл шаруашылық саласында өсірілетін малдардың ішінде түйе шаруашылығы да аса маңызды болып табылады. Түйеден алынатын ет, сүт, жүн және тері өнімдерімен қатар оның, әсіресе, шөл аймақтарда көлік малы ретінде де маңызы зор. Экономикалық тұрғыдан алғанда түйе шаруашылығын жүргізу басқа үй жануарларымен салыстырғанда аса тиімді болып саналады. Өйткені, түйелер суық және ыстық климатқа өте төзімді, ұзақ мерзімді шөлге шыдамды, басқа малдар жемейтін тікенді өсімдіктермен қоректене береді. Осыған байланысты, қазіргі кезде түйелердің өнімділігін жақсарту және санын арттыру мақсатында сұрыптау жұмыстарын жүзеге асыру үшін бұл түрдің геномын жан-жақты зерттеу өте өзекті мәселелердің біріне айналып отыр.

Бірқатар Қытай және Моңғолия ғалымдары бірлесе отырып түйенің толық геномын секвенирлеу жұмыстарын жүзеге асырды және олардың шөлге төзімділігін, құрғақшылық кезінде су және май алмасуы процестерінде негізгі рөлді атқаратын гендерге сипаттама берді. Сонымен қатар, ультракүлгін сәулесінің ұзақ мерзімді әсеріне төзімділігіне де гендердің қатысатындығын анықтады [1].

Қазіргі кезде Қазақстанда түйелердің бірөркешті (Camelus dromedarius) және екіөркешті (Camelus bactrianus) түрлері өсіріледі.Қазақстан аймағындағы түйелердің бірқатар популяцияларының геномын зерттеу арқылы филогенетикалық сипаттамаларды жапон ғалымы Сайто Наруйаөз әріптестерімен митохондриялық ДНҚ негізінде бастады [2]. Сонымен қатар, DDBJ/EMBL/GenBank Халықаралық нуклеотидтер тізбегі қорында сақталған Солтүстік Америкада өмір сүрген және қазіргі кезде жойылып кеткен Camelops түйелерінің геномымен салыстыру жұмыстары да жүзеге асырылуда.

Аталған тақырып бойынша жоспарланып отырған ғылыми-зерттеу жұмысы осыжапон ғалымдарымен бірлесе отырып Қазақстандағы түйелердің және олардың гибридтерінің геномдық құрылымындағы өзгерістерді анықтау және мүмкіндігінше Орта Азиядағы түйе популяцияларының филогенетикалық ара-қашықтықтарын сипаттау болып отыр. Бұл өз кезегінде Қазақстанда түйе өсірумен айналысатын шаруашылықтарда әртүрлі селекциялық жұмыстарды жүргізуге, түйелердің генетикалық әртүрлілігін және басқа да түйелермен филогенетикалық байланыстарын білуге көмегін тигізеді.

Зерттеу жұмысы барысында Қазақстанның әртүрлі аймақтарындағы бірөркешті және екіөркешті түйелерден жиналған қан үлгілеріненгеномдық ДНҚ молекуласы арнайы реагенттер жиынтығы арқылы бөлініп алынады. Ары қарай бөлініп алынған геномдық ДНҚ молекулаларының сапасы мен концентрациясы спектрофотометриялық және агарозды гель электрофорез әдістерімен тексерілуден өткізіледі. Сапасы анықталған геномдық ДНҚ молекуласы келесі ретте толық геномдық секвенирлеу мақсатында арнайы Oxford Nanopore Technologies компаниясының көлемі өте кішкентай MinIONаппаратын қолдану жоспарланып отыр. Көлемі кішкентай, яғни флеш-жадыға ұқсас бұл аппарат толық автономды жұмыс істеуге қабілетті және жеке компьютердің немесе ноутбуктың көмегімен басқарылады. Аппаратта геномды толық секвенирлеуге керекті барлық элементтер топтастырылған: мысалы, микропотокты жүйе, бірегей сенсор және арнайы электроника. Бұл аппарат арқылы ДНҚ молекуласындағы нуклеотидтер тізбектері тікелей «оқылады» және жинақталған ақпарат компьютердің жадына сақталады. MinION аппаратына ДНҚ молекуласы толықтай ендіріледі, яғни мұнда ДНҚ молекуласына алдын-ала амплификация жүргізу қажет емес. Бұл секвенирлеу процесін әлдеқайда жеңілдетеді. [3, 4]. Қазіргі кезде аталған секвенирлеу тәсілі кеңінен қолданылмаса да, оның болашақтағы артықшылықтары мен ерекшеліктері секвенирлеуді жылдам, әрі арзан етері сөзсіз.

Әдебиеттер

  1. Huiguang Wu et al. Camelid genomes reveal evolution and adaptation to desert environments // Nature communications, Articlenumber:6107-2014.
  2. SaitouN., Shokat Sh. DNA analyses of camels // Journal of Arid Land Studies. 2017. P.223-226.
  3. Eid J., Fehr A., Gray J., et al Real-Time DNA Sequencing from Single Polymerase Molecules // Science. 2009. Vol.323. P.133-138.
  4. Lu H., Giordano F., Ning Z. Oxford Nanopore MinION Sequencing and Genome Assembly // Genomics, Proteomics, Bioinformatics. 2016. Vol.14(5). P.265-279.
Жыл: 2018
Қала: Шымкент
Категория: Медицина