19
OBIECTIVUL GENERAL 5. : Managementul durabil al resurselor genetice animale Obiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică a populaţiilor de animale (rase, linii) cu status normal Numărul/codul proiectului : ADER 5.1.3. Denumirea proiectului: CUANTIFICAREA STATISTICO-INFORMAŢIONALĂ A BIODIVERSITĂŢII LA RASELE DE OVINE CRESCUTE ÎN ROMÂNIA CU AJUTORUL MARKERILOR GENETICI PARTENERI Contractor: Staţiunea de Cercetare-Dezvoltare pentru Creşterea Ovinelor şi Caprinelor Popăuţi-Botoşani – Conducător proiect (CP) Agent economic: Societatea Comercială AGRO IND COM SRL Botoşani – Partener 1 (P1) Contract nr.: 5.1.3./22.10.2015 Anul începerii: 22.10.2015; Anul finalizării: 15.12.2018; Durata (luni): 38 Director de proiect: Conf. Dr. ing. Daniel SIMEANU Date de contact Tel: 0745197991; E-mail: [email protected]

OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor … · de carne. O problema gravă o poate reprezenta aparţiaei la rasele autohtone rustice aflate în conservare, de obicei

  • Upload
    others

  • View
    12

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor … · de carne. O problema gravă o poate reprezenta aparţiaei la rasele autohtone rustice aflate în conservare, de obicei

OBIECTIVUL GENERAL 5. : Managementul durabil al resurselor genetice animaleObiectivul specific 5.1: Ameliorarea genetică a populaţiilor de animale (rase, linii) cu status normal

Numărul/codul proiectului : ADER 5.1.3.Denumirea proiectului: CUANTIFICAREA STATISTICO-INFORMAŢIONALĂ A

BIODIVERSITĂŢII LA RASELE DE OVINE CRESCUTE ÎN ROMÂNIACU AJUTORUL MARKERILOR GENETICI

PARTENERIContractor: Staţiunea de Cercetare-Dezvoltare pentru Creşterea Ovinelor şi Caprinelor

Popăuţi-Botoşani – Conducător proiect (CP)Agent economic: Societatea Comercială AGRO IND COM SRL Botoşani – Partener 1 (P1)

Contract nr.: 5.1.3./22.10.2015

Anul începerii: 22.10.2015; Anul finalizării: 15.12.2018; Durata (luni): 38

Director de proiect: Conf. Dr. ing. Daniel SIMEANUDate de contactTel: 0745197991;E-mail: [email protected]

Page 2: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor … · de carne. O problema gravă o poate reprezenta aparţiaei la rasele autohtone rustice aflate în conservare, de obicei

Proiect ADER 5.1.3. / Faza 5

Data începerii fazei 4: 01.07.2017;Data finalizării fazei 4: 24.11.2017

Buget: 93.750 lei (CP = 84.375 lei ; P1 = 9.375 lei)

Denumirea Fazei 4

Cuantificarea diversității genetice la rasele de ovine pe baze genetico-biochimice, imunogenetice și genetico-moleculare cu ajutorul energiei

informaționale și al entropiei informaționale

Denumirea proiectului

CUANTIFICAREA STATISTICO-INFORMAŢIONALĂ A BIODIVERSITĂŢII LA RASELE DE OVINE CRESCUTE ÎN ROMÂNIA CU AJUTORUL

MARKERILOR GENETICI

Page 3: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor … · de carne. O problema gravă o poate reprezenta aparţiaei la rasele autohtone rustice aflate în conservare, de obicei

Obiectivul fazei: Cuantificarea asemănării şi diversificării genetice dintre rasele de ovine

crescute pe teritoriul României, precum şi dintre entităţile taxonomiceintrarasiale ale acestora, prin intermediul unor concepte de statisticăinformaţională şi care folosește markeri genetici (biochimici, imunologici şimoleculari) pentru construcția matricelor operaţionale în algoritmul de calcul.

Obiectivul proiectului:Principală ţintă a proiectului constă în identificarea unor markeri genetici

pentru realizarea unui management sustenabil al patrimoniului genetic şi deconservare a biodiversităţii la specia ovină, utilizând concepte de statisticăinformaţională.

Implementarea sa presupune realizarea unor cercetări complexemultidisciplinare şi interdisciplinare prin interconectarea domeniilor biologic(genetică şi biochimie), zootehnic (creşterea şi ameliorarea animalelor), veterinar(asigurarea vigorii animalelor), matematic (fundamentarea metodologică aproiectului) şi informatic (aplicarea precisă şi promptă a metodologiei şi pentruextrapolare experimentală) în activităţi de parteneriat între o unitate de cercetare-dezvoltare şi un agent economic din domeniul creşterii animalelor.

Page 4: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor … · de carne. O problema gravă o poate reprezenta aparţiaei la rasele autohtone rustice aflate în conservare, de obicei

Rezultate preconizate pentru atingerea obiectivelor fazei:♦ Studiu statistico-informaţional privind biodiversitatea genetică la ovine,♦ Matrice computațională a distanţelor genetice dintre rasele de ovine;♦ Tablou sinoptic al corelaţiei informaţionale la ovine;♦ Model experimental;♦ Articole ştiinţifice publicate în reviste de specialitate;♦ Comunicări susţinute la manifestări ştiinţifice naţionale şi internaţionale;♦ Raport de experimentare;♦ Raport de cercetare etapă.

Activităţi desfăşurate pentru atingerea obiectivelor fazei:

Activitatea 5.1 - Determinarea diversității structurilor genetice în cadrul speciei ovină cu ajutorul energiei informaționale și entropiei informaționale;

Activitatea 5.2 - Evaluarea gradului de polimorfism al sistemelor genetico-biochimice, imunogenetice și genetico-moleculare la rasele de ovine autohtone;

Activitatea 5.3 - Evaluarea gradului de polimorfism al sistemelor genetico-biochimice, imunogenetice și genetico-moleculare la rasele la ecotipurile diverselor rase de ovine;

Activitatea 5.4 - Evaluarea gradului de polimorfism al sistemelor genetico-biochimice, imunogenetice și genetico-moleculare la rasele rasele de ovine importate și străine;

Activitatea 5.5 - Cuantificarea evoluției diversității structurilor genetice în cadrul speciei ovină cu ajutorul energiei informaționale și al entropiei informaționale;

Activitatea 5.6 - Aplicarea modelului experimental referitor la polimorfismul genetic la ovine în diferite tipuri de fermă;

Page 5: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor … · de carne. O problema gravă o poate reprezenta aparţiaei la rasele autohtone rustice aflate în conservare, de obicei

Motivaţia cercetării

Scrapia la ovine reprezintă o problemă de mare importanţă prin prisma pierderilor economice pe care le poate provoca, în special prin blocarea exporturilor sau consumului intern de carne. O problema gravă o poate reprezenta aparţia ei la rasele autohtone rustice aflate în conservare, de obicei compuse dintr-un număr mic de indivizi.

Implementarea unor programe de genotipare a reproducătorilor, în scopul promovării la reproducţie a genotipurilor din clasa 1 de risc de tip ARR/ARR, a fost / este realizată la recomandarea Comisiei Europene în multe ţări: Marea Britanie (Dawson și colab., 1998), Portugalia (Orge și colab., 2003), Germania (Lühken și colab., 2004), Grecia (Billinis și colab., 2004), Italia (Ligios și colab., 2006), Spania (Molina și colab., 2006) sau Romania.

La ora actuală în România genotiparea ovinelor se face în cazul apariţiei bolii într-o anumită populaţie sau la un numar limitat de indivizi din populaţii sănătoase (de obicei masculi), raportat la populaţia de ovine existentă. Metoda folosită în mod curent (Real Time PCR) permite detecţia cu sonde specifice doar a mutaţiilor cunoscute din cei trei codoni 136, 154 și 171.

Studiul realizat pe un eşantion de ovine din patru rase authohtone a avut ca scop identificare unor posibile variaţii alelice la cei şase loci care codifică cele şase proteine majore din lapte, care ar putea avea efect pozitiv sau negativ asupra calităţii laptelui.

Page 6: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor … · de carne. O problema gravă o poate reprezenta aparţiaei la rasele autohtone rustice aflate în conservare, de obicei

Scop

În România, oile autohtone aparţin la patru tipuri principale derase: Merinos, Ţigaie, Ţurcană şi Karakul.

Fiecare rasă are un patrimoniu ereditar specific, ca expresie atât aadaptării sale la mediul în care trăieşte, cât şi a particularităţilor tehnologiilorde creştere a lor în diferite tipuri de exploataţii zootehnice.

Prin urmare, această fază a proiectului realizează o analizăcomparativă a gradului de similitudine genetică sau diferenţiere geneticăîntre rasele de oi româneşti folosind atât corelaţia informaţională, cât şidistanţa genetică pe suportul unor markeri genetici (biochimici, imunologicişi moleculari). Totodată această analiză se raportează şi la alte rasederivate din rasele autohtone, ca şi la unele entităţi infrarasiale create încadrul unora dintre ele

Page 7: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor … · de carne. O problema gravă o poate reprezenta aparţiaei la rasele autohtone rustice aflate în conservare, de obicei

Metodologia cercetăriiMaterial biologic

Cercetările pentru atingerea obiectivelor acestei faze s-au efectuat pe populaţii de ovine dindiferite exploataţii zootehnice:

● Ferme de elită şi de înmulţire din staţiunile de cercetare-dezvoltare pentru creşterea ovinelor în funcţie despecificul lor rasial, precum:- Merinos de Palas, Rasa de Carne Palas, Rasa de Lapte Palas de la ICDCOC Palas-Constanţa;- Ţigaie de la SCDCOC Secuieni-Bacău;- Țurcană de la SCDCOC Caransebeş;- Karakul de Botoşani de la SCDCOC Popăuţi Botoşani crescută pe varietăți de culoare și linii zootehnice;

● date experimentale de la ecotipurile de ovine similare celor patru rase româneşti crescute în diferite arealegeografice de pe glob.

În această fază s-au folosit structurile genetice ale sistemelor genetice (mai exact, frecvențelealelice de la nivelul locilor care codifică proteina prionică și proteina din lapte) pentru prelucrare statistico-informaţională şi evaluarea diferenţierii şi similarităţii genetice între rasele de ovine.

Page 8: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor … · de carne. O problema gravă o poate reprezenta aparţiaei la rasele autohtone rustice aflate în conservare, de obicei

Rase de ovine din România

Merinos de Palas Țigaie Țurcană

Karakul de Botoșani Rasa de Carne Palas Rasa de Lapte Palas

Page 9: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor … · de carne. O problema gravă o poate reprezenta aparţiaei la rasele autohtone rustice aflate în conservare, de obicei

Tehnică de calcul şi birotică

- computer Intel I5;- mediu de dezvoltare Visual Basic,- programe de analiză populațională și de filogenie moleculară;- imprimanta Color Laser Jet CM 2320nf MFP (printare, scanare, copiere);- imprimantă multifuncţională XEROX Work Centre 3220;- licenţa Windows 7 Professional;- aparat foto digital.

Page 10: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor … · de carne. O problema gravă o poate reprezenta aparţiaei la rasele autohtone rustice aflate în conservare, de obicei

Metode de testare şi interpretare statistică a rezultatelor experimentaleProteina prionică

Recoltarea probelor de sânge au fost realizată de la ovine din rasele Karakul de Botoşani, Merinos şiŢigaie. Eşantioanele de sânge (14) au fost recoltate din vena jugulară în vacutainere cu anticoagulant K3-EDTA. După o scurtă agitare prin inversare şi marcarea lor, probele au fost transportate la 4ºC și stocate la -20ºC pentru extracţia ADN.Purificarea ADN din probele de sânge a fost realizată cu ajutorul kitului ZR Genomic DNA II Miniprep (ZymoResearch, SUA). Pentru aceasta 100 µl de sânge / probă au fost transferaţi în tuburi Eppendorf de 1,5 mlsterile marcate corespunzător cu numere de ordine, inițialele din limba latină a acestei specii (Oa - Ovisaries), respectiv ale rasei.Designul bioinformatic al primerilor, necesari amplificării PCR, a fost realizat din secvenţa de referinţa aexonului 3 al genei PRNP de la Ovis aries (U67922.1) disponibilă în GenBank (www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/). Pentru amplificarea completă a regiunii codificatoare a exonului 3, primerii sens (forward) au fostproiectaţi din regiunea flancatoare a intronului 2, aflată în imediata vecinătate a acestui exon. Primeriiantisens (revers) au fost proiectaţi din regiunea 3’ netradusa a exonului 3).Testarea primerilor a fost realizată în diferite combinaţii pe o probă de ADN de oaie purificată, cu scopulvalidării setului care generează doar produşi specifici. Amestecul test pentru amplificarea PCR a fostpreparat folosind polimeraza din kitul 2X Tissue Green Master Mix (Fermentas, Lituania) şi adaos în fiecarereacţie a unor combinaţii de primeri diferite conform Tabelului 1.

Tabelul 1

Componentul Reacţia 1 Reacţia 2

Reacţia 3

Reacţia 4

Apa mili Q sterilă 8,5 µl 8,5 µl 8,5 µl 8,5 µl2x Green Master Mix 12,5 µl 12,5 µl 12,5 µl 12,5 µl

Primer forward 1 µl F1 1 µl F2 1 µl F2 1 µl F1Primer revers 1µl R1 1µl R2 1µl R1 1µl R2

Total amestec de reacție 23 23 23 23

Prepararea amestecului test de reacţie PCR

Page 11: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor … · de carne. O problema gravă o poate reprezenta aparţiaei la rasele autohtone rustice aflate în conservare, de obicei

Metode de testare şi interpretare statistică a rezultatelor experimentale

Proteina din lapte.Recoltarea probelor de lapte au fost realizată de la ovine din rasele Karakul de Botoşani (15), Merinos

(15), Tigaie (15) şi Ţurcană (15). Probele au fost recoltate indivdual direct din uger în recipienţi sterili.Probele au fost transportate la 4ºC și stocate la -20ºC pentru analiză.Prepararea probelor pentru analiza electroforetică a necesitat mai multe etape. Probele de lapte au fostdezgheţate şi apoi câte 1 ml din fiecare a fost ecremat prin centrifugare la 6000 g timp de 10 minute.Grăsimea a fost înlăturată şi o parte din volumul din fiecare probă a fost diluat în proporţie de 1:6 cu o soluţiede agenţi denaturanţi (uree şi DTT). Probele au fost ulterior vortexate.Prepararea gelului de poliacrilamidă de concentraţie 4 %, necesar analizei electroforetice a probelor delapte, a fost realizată dintr-un amestec de monomeri de poliacrilamidă / bisacriamidă diluaţi în apă ultrapură.În gel a fost adaugată uree ca agent denaturant şi trei amfoliţi (pH=2,5-5; pH=4,2-4.9; pH=5-7), cu rol de acreea un gradient de pH între 2,5-7. În soluţia de gel lichidă obţinută au fost adăugaţi doi agenţi depolimerizare TEMED şi persulfat de amoniu. Soluţia de gel preparată a fost injectată între două plăci desticlă de 124 x 258 mm, una dintre ele fiind prevăzută cu un spaţiator de 0,5 mm. Pe una dintre plăci a fostlipit un film de plastic, pentru manipularea ulterioară a gelului. Gelul a fost lăsat în repaus pentru polimerizaretimp de două ore.Migrare probelor. După polimerizare gelul a fost scos dintre placi şi transferat pe placa de aparatului deelectroforeză. La anod (polul pozitiv) a adaugată pe toată lungimea gelului o fâşie de hârtie de filtru îmbibatăcu o soluţie de H3PO4, iar la catod (polul negativ) una cu NaOH. Pe gel au fost aplicate la anod hârtiuţe defiltru de dimensiuni mici, pe care au fost încărcaţi câte 10 µl din fiecare probă de lapte denaturată. Separareaelectroforetică a probelor a fost realizată prin migrare gelului la 2500 V timp de 60 de minute.

Colorarea gelului a constat într-o etapă de fixare în acid tricloracetic 10% timp de 30 de minute.Vizualizarea profilului proteic din laptele ovinelor analizate a fost realizată prin colorarea gelului cu o soluţiede PhastGel Blue R.

Page 12: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor … · de carne. O problema gravă o poate reprezenta aparţiaei la rasele autohtone rustice aflate în conservare, de obicei

Rezultate şi Discuţii

Cuantificarea probelor de ADN purificate din probele de sânge recoltate de la ovine a evidenţiat valori optime ale purităţii cuprinse între 1,68 - 1,88 şi valori ale concentraţiei cuprinse între 20,79 - 49,64 ng/µl (Figura 2).

Figura2. Rezultate privind concentraţiile şi purităţile ADN extras din probe de sânge de la ovinele luate în studiu

Rezultatele obţinute privind indicii de calitate şi puritate ai ADN-ului au scos în evidenţă valorioptime pentru amplificare PCR a exonului 3 din gena PRNP.Analiza electroforetică test a produşilor de amplificare obţinuţi prin testare celor patru combinaţii deprimeri a evidenţiat prezenţa unor produşi de amplificare specifici exonului 3 din gena PRNP de la ovine întoate cele patru reacţii test (Figura 3).

Figura 3. Profil electroforetic evidenţiind produşi deamplificare din exonul 3 al genei PRNP de la ovine obţinuţiîn cele patru reacţii PCR de tesare a primerilor. R1: 842pb; R2: 934 pb; R3: 865 pb; R4: 911 pb; L-100 pb ladder

Page 13: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor … · de carne. O problema gravă o poate reprezenta aparţiaei la rasele autohtone rustice aflate în conservare, de obicei

Rezultate şi Discuţii

Analiza electroforetică a reacţiilor de amplificare a exonului 3 şi a unei parţi din regiunile flancatoare(parte din intronului 2, respectiv regiunea 3’netradusa) a genei PRNP de la cele 14 ovine luate în studiu aevidenţiat prezenţa unor produşi de amplificare specifici secvenţiabili (Figura 4).

Figura 4. Ampliconi specifici de 865 pb destinaţi secvenţierii obţinuţi prin amplificarea exonului 3 al genei PRNP de la ovinele luate în studiu. L-100 pb ladder

Analiza cromatogramelor de secvențiere a produșilor de amplificare din cele 14 probe luate înstudiu, a urmărit identificarea codonilor polimorfi din fiecare secvență nucleotidică codificatoare obţinutădin exonul 3 al genei PRNP. Inspecţia vizuală a acestor cromatograme de secvențiere, deschise cuajutorul programului BioEdit (https://www.bioedit.com/), a permis identificarea la indivizii analizaţi a unorpolimorfisme în cei trei codoni (136, 154 şi 171), asociați la diverse rase, cu rezistanţă sau suceptibilitateaovinelor la scrapie.Analiza datelor de secvențiere a evidențiat prezența a 5 tipuri alele (ARR, ARH, AHQ, ARQ şi VRQ) înprobele analizate, alele comune şi cunoscute la rasele autohtone. În general, în nomenclatura curentă,alelele şi genotipurile de la un anumit locus sunt notate în funcţie de nucleotidele substituite şi poziţiaimplicată. Cu toate acestea, în cazul scrapiei, genotipurile sunt denumite în funcţie de substituţiaaminoacizilor în proteină. Pentru identificarea substituţiilor de aminoacizi şi a poziţiilor implicate,secvenţele nucleotidice au fost translatate cu ajutorul programului ExPASy (http://web.expasy.org), ulteriorambele tipuri de secvenţe fiind aliniate cu ajutorul programului ClustalW2 (http://www.ebi.ac.uk)

Page 14: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor … · de carne. O problema gravă o poate reprezenta aparţiaei la rasele autohtone rustice aflate în conservare, de obicei

Rezultate şi DiscuţiiTipurile de alele comune identificate şi codonii substituiţi sunt prezentate în Figura 5 şi Figura 6.

Figura 5. Aliniere secvenţelor nucleotidice ale celor 5 alelelecomune identificate prin secvenţierea regiunii codificatoaredin exonul al genei PRNP de la ovinele analizate

Figura 6. Aliniere secvenţelor de aminoacizi ale proteineiPrP codificată de către cele 5 alelele comune identificateovinele analizate

Page 15: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor … · de carne. O problema gravă o poate reprezenta aparţiaei la rasele autohtone rustice aflate în conservare, de obicei

Rezultate şi Discuţii

În poziţia 136 variantele proteinei PrP de tip ARR, ARH, AHQ și ARQ prezintă alanină (A, Figura6), codificată de codonul 136 - GCC (Figura 5), în timp ce la varianta VRQ este prezentă valina (V) înaceastă poziţie, codificată de codonul GTC.

În poziţia 154 variantele proteice ARR, ARH, ARQ și VRQ prezintă prezintă arginină (R, Figura 6),codificată de codonul 154 - CGT (Figura 5), în timp ce la varianta AHQ este prezentă histidina (H) înaceastă poziţie, codificată de codonul CAT.

În poziţia 171 polimorfismul este mult mai accentuat. Variantele proteice AHQ, ARQ și VRQprezintă glutamina (Q, Figura 5) în această poziţie, codificată de codonul 171 - CAG (Figura 5). VariantaARR prezintă arginină (R, Figura 6) în poziţia 171, codificată de codonul CGG (Figura 5), în timp ce lavarianta ARH este prezentă histidina (H) în această poziţie, codificată de codonul CAT.

La unul dintre indivizii analizaţi a fost identificată în codonul 141 (Figura 7b) mutaţia cunoscută subdenumirea de Nor98, asociată la unele rase din Norvegia cu o formă atipică de scrapie (Benestad șicolab., 2003, Moum și colab., 2005). În acest caz s-a constatat substituţia leucinei (L), din poziția 141,codificată de codonul CTT, cu o fenilalanina (F), codificată de codonul TTT (Figurile 5, 6 şi 7b)

Figura 7. Cromatograme de secvenţiere evidenţiind mutaţii în codonii 138 (a), respectiv 141 (b)

Page 16: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor … · de carne. O problema gravă o poate reprezenta aparţiaei la rasele autohtone rustice aflate în conservare, de obicei

Rezultate şi DiscuţiiDe asemenea, este de menţionat este faptul au fost identificate două variante ale alelei ARQ care prezintă în

codonul 136 o substituţie silenţioasă de tip C/T (Figura 7a). Ea nu afectează secvenţa aminoacizilor; ambii codoni (AGC,respectiv AGT) codifică serina din poziţia 136 a proteinei PrP.

Aceste alele au fost identificate în diferite combinaţii la indivizii analizaţi, rezultând genotipuri care au fost clasificateconform nomenclaturii existente în următoarele clase de risc:- Clasa 2 (R2) - un genotip asociat cu o rezistență medie la scrapie de tip ARR/ARQ (Figura 8), identificate la trei indivizi dinrasa Karakul de Botoşani;

Figura 8. Cromatograme de secvenţiere evidenţiind codonii polimorfi din gena PRNP de la ovinele analizate, asociaţi cu genotipul ARR/ARQ.

- Clasa 3 (R3) - genotipuri asociate cu o rezistență scăzută la scrapie de tip ARQ/ARQ (Figura 9),identificate la doi indivizi din rasa Karakul de Botoşani, cinci din rasa Merinos şi unul din rasa Ţigaie. Laun individ din rasa Karakul a fost identificat genotipul ARH/ARQ (Figura 9);

Figura 9. Cromatograme de secvenţiere evidenţiind codonii polimorfi din gena PRNP de la ovinele analizate, asociaţi cu genotipurile ARQ/ARQ şi ARH/ARQ .

Page 17: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor … · de carne. O problema gravă o poate reprezenta aparţiaei la rasele autohtone rustice aflate în conservare, de obicei

Rezultate şi Discuţii- Clasa 4 (R4) - un genotip asociat cu o susceptibilitate crescută la scrapie de tip ARR/VRQ (Figura 10), identificate laun individ din rasa Merinos;

Figura 10. Cromatograme de secvenţiere evidenţiind codonii polimorfi din gena PRNP de la ovinele analizate, asociaţi cu genotipul ARR/VRQ.

- Clasa 5 (R5) - un genotip asociat cu o foarte mare susceptibilitate la apariția bolii de tip AHQ/VRQ (Figura 11),identificate la un individ din rasa Merinos;

Figura 11. Cromatograme de secvenţiere evidenţiind codonii polimorfi din gena PRNP de la ovinele analizate, asociaţi cu genotipul AHQ/VRQ.

Toate aceste genotipuri au fost asociate cu prezenţa leucinei (L, Figura 6) din poziția 141, codificată de codonul CTT(Figurile 5, 8, 9, 10 şi 11). La individul din rasa Ţigaie în poziţia 141 a fost identificată o substituţie de tip C/T, formând unnou codon ce codifică fenilalanina (F). Prin urmare acest individ prezintă haplotipul AFRQ / AFRQ (Figura 12)

Figura 12. Cromatograme de secvenţiere evidenţiind codonii polimorfi din gena PRNP de la ovinele analizate, asociaţi cu genotipul AFRQ/AFRQ.

Page 18: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor … · de carne. O problema gravă o poate reprezenta aparţiaei la rasele autohtone rustice aflate în conservare, de obicei

Rezultate şi Discuţii

Rasa Karakul de Botoşani Merinos Ţurcană ŢigaieGenotipuri

β-LG

Frecvenţa

genotipurilor

Frecvenţa

alelelor

Frecvenţa

genotipurilor

Frecvenţa

alelelor

Frecvenţa

genotipurilor

Frecvenţa

alelelor

Frecvenţa

genotipurilor

Frecvenţa

alelelor

AA 0,60pA=0,73

qB=0,27

0,13pA=0,43

qB=0,57

0,36pA=0,61

qB=0,39

0,13pA=0,40

qB=0,60AB 0,27 0,60 0,50 0,53

BB 0,13 0,27 0,14 0,33

Analizarea profilelor electroforetice, obţinute prin migrarea probelor de lapte de la indivizii din cele patru rase de ovineautohtone studiate, a evidenţiat alelele prezente la cei şase loci ce codifică proteinele majore (Figura 13).

La toate cel patru rase de ovine studiate singura proteină polimorfă a fost β-LG. Cu toate acestea, aşa cum era de aşteptat, s-aconstatat prezenţa mai multor grade de fosforilare ale αS1-CN, β-CN , caracterizate prin prezenţa mai multor benzi electroforetice.

În cazul β-LG s-a constat prezenţa a două alele A şi B (Figura 11), cu diferite frecvenţe la rasele studiate. În urma centralizării datelorexperimentale au fost calculate frecvenţele alelelelor şi genotipurilor la acest locus la cele patru rase (Tabelul 3)

Analiza comparativă a polimorfismului β-LG la cele patru rase studiate, a evidenţiat prezenţa unor diferenţe în ceea ce priveştefrecvenţele alelelor şi genotipurilor. Genotipul AA prezintă cea mai mare frecvenţă la rasa Karakul, iar la rasele Merinos şi Ţigaie ofrecvenţă mai redusă. Genotipurile heterozigote de tip AB sunt prezente cu frecvenţe apropiate la Merinos, Ţurcană şi Ţigaie.

Tabelul 3.

Figura 13. Profil electroforetic IEF evidenţiind polimorfismul proteinelor majore din lapte la o parte din indivizii din cele patru rase de ovine studiate: a. Merinos; b. Karakul de Botoşani; c.Ţurcană ; d. Ţigaie

Page 19: OBIECTIVUL GENERAL 5.: Managementul durabil al resurselor … · de carne. O problema gravă o poate reprezenta aparţiaei la rasele autohtone rustice aflate în conservare, de obicei

Concluzii1. Analiza genetică, realizată pe un eşantion de ovine din trei rase authohtone, a avut ca scop

punerea la punct a unei metode de genotipizare alternative la locusul PRNP, asociat cu rezistenţa sau susceptibilitatea la această boală.

2. Testul genetic propus constă în amplificare cu primeri specifici a întregii regiuni codificatoare din exonul 3 al genei PRNP, urmată de secvenţiere ei. Această abordare permite o stabilire corectă a genotipurilor la acest locus, în speţă din codonii 136, 154 şi 171, asociaţi cu rezistenţa sau susceptibilitatea la scrapie, dar şi identificarea unor mutaţii rare asociate cu forme atipice de scrapie (Nor98) sau a unor mutaţii noi care pot să apară.

3. Toate aceste tipuri de mutaţii au fost identificate în eşantionul de ovine analizate. 4. Testul genetic constituie o alternativă sigură la testele deja existente pe piaţă, care de obicei

detectează polimorfisme doar în cei trei codoni de interes. 5. Analiza polimorfismului genetic al proteinelor majore din lapte, realizată pe un eşantion de ovine

din patru rase authohtone, a avut ca scop identificare unor posibile variaţii alelice la aceşti loci şi care ar putea avea efect pozitiv sau negativ asupra calităţii laptelui.

6. Singurul locus polimorf a fost cel al β-LG, la care s-a constatat prezenţa a două variaţii alelice A şi B. Cu toate acestea studiile privind influenţa lor asupra calităţii laptelui la alte rase sunt contradictorii.

7. Prezenţa alelei C a αS1-CN are o semnificaţie pozitivă, deoarece a fost a asociată în multe studii cu calităţi superioare de procesare a laptelui şi randamente mai mari de obţinere a brânzeturilor. Se pare că această alelă este fixată la rasele autohtone, probabil în urma selecţiei empirice realizate de crescătorii de ovine autohtoni.