Молекулярно-генетический анализ классов I и II главного комплекса гистосовместимости в связи с устойчивостью и восприимчивостью к гемобластозам крупного рогатого скота айрширской породы Карамышева, Елена Евгеньевна

Введение к работе

1.1. Актуальность темы. Гемобластозы сельскохозяйственных
животных представляют актуальную проблему современной науки и
имеют общебиологическое, медико-ветеринарное, социальное и на
роднохозяйственное значение.

Заболевание наносит большой экономический ущерб народному хозяйству (ограничения реализации племенного молодняка, утрата генофонда высокопродуктивных животных и недоброкачественная продукция). Установлено, что основным этиологическим фактором лейкоза является вирус лейкоза крупного рогатого скота (ВЛ КРС). Изучены структура, химические, биологические, иммунологические свойства данного вируса, найден метод его культивирования в лабораторных и промышленных условиях. Инфицировашюсть животного не всегда приводит к развитию заболевания. Для этого необходимо определенное состояние иммунной системы животного и его генетическая восприимчивость к заболеванию.

Разработка селекционно-генетических подходов к оздоровлению стад животных в отношении лейкоза включает изучение ассоциативных связей антигенов Главного комплекса гистосовмсстимости крупного рогатого скота (Bovine leukocyte antigens-BoLA) с устойчивостью и восприимчивостью к гемобластозам. Анализ литературных данных показывает, что ассоциация между восприимчивостью и маркерами BoLA к одной и той же болезни у разных пород животных различны, что может быть обусловлено плейотропным эффектом генов, а также распространением различных гагшотипои BoLA.

Изучение нуклеотидных последовательностей генов класса II BoLA-системы у крупного рогатого скота позволило описать аллели гена DRB3 (методом полимеразной цепной реакции с последующим анализом длин рестрикционных фрагментов) и выявить аллели, ответственные за устойчивость и восприимчивость к лейкозу. Особенно актуальна задача использования информации о BoLA-фенотипе каждого животного для установления интегральной оценки его иммуногенети-ческого статуса и классификации животных по группам «устойчивых» или «восприимчивых » к лейкозу крупного рогатого скота. Поиск генетических маркеров у больных и здоровых животных приобретает практическое значение для разработки селекционно-генетических методов борьбы с лейкозами и создания здоровых стад.

1.2. Цель и задачи исследования.

1. На основе гематологических,
вирусологических и патоморфологических исследований выделить
группы здоровых, инфицированных ВЛ КРС и больных лейкозом жи
вотных айрширской породы для молекулярно-генетического анализа
классов I и II Главного комплекса гистосовместимости в связи с ус
тойчивостью и восприимчивостью к гемобластозам крупного рогатого
скота.

1. Охарактеризовать здоровых, инфицированных ВЛ КРС и больных лейкозом животных айрширской породы по антигенам класса I (BoLA-A).

2. Получить интегральную оценку влияния конкретного BoLA-A антигена, присутствующего в фенотипах животных айрширской породы, на устойчивость и восприимчивость к лейкозу.

3. Провести патоморфологические исследования в группах больных лейкозом, инфицированных ВЛ КРС и здоровых животных айрширской породы для подтверждения диагноза на лейкоз.

4. Охарактеризовать группы здоровых, инфицированных В Л КРС и больных животных айрширской породы по разнообразию аллелей гена BoLA-DRB3 и их частотам.

5. Выявить спектр аллелей гена BoLA-DRB3, ответственных за устойчивость и восприимчивость к лейкозу в айрширской породе.

1.3. Научная новизна работы. Впервые дана характеристика
особенностей распространения серологически определяемых антиге
нов гистосовместимости BoLA-A (класса І) у больных, вирусоносите
лей и здоровых животных айрширской породы. Методом полимераз-
ной цепной реакции с последующим анализом длин рестрикциопных
фрагментов (ПЦР-ПДРФ) проведен молекулярно-генетический анализ
аллелей гена BoLA-DRB3 (класса II) в связи с восприимчивостью и
устойчивостью к лейкозам в выборках крупного рогатого скота айр
ширской породы.

Для айрширской породы на основе анализа антигенов BoLA-A разработан метод индивидуальной интегральной оценки иммуногене-тического статуса животных (методом статусметрии), который позволяет контролировать риск заболеваемости лейкозами для каждого животного.

1.4. Практическая ценность работы. Получены новые данные
о генетическом полиморфизме серологически определяемых антиге
нов класса I BoLA-системы в группах больных, вирусоносителей и

здоровых животных айрширской породы крупного рогатого скота. Индивидуально для каждого животного айрширской породы по антигенам BoLA-A (методом статусметрии) получена интегральная оценка его иммуногеиетического статуса. Выявлены особенности распределения аллелей гена BoLA-DRB3 у айрширской породы крупного рогатого скота, а также охарактеризован спектр аллелей, влияющих на устойчивость и чувствительность к лейкозу, что является важным вкладом в разработку проблемы "BoLA и болезни".

Полученные методом статусметрии данные о резистентности и предрасположенности к лейкозу животных, обладающих определенным набором антигенов BoLA-A, позволяют выделить группу животных, предрасположенных к развитию лейкозного процесса с целью исключения их из воспроизводства стада.

Определение генотипов животных относительно устойчивых и восприимчивых к лейкозу аллелей гена BoLA-DRB3 ставит борьбу с лейкозом на новый этап развития, то есть позволяет формировать устойчивые к данному заболеванию стада, а также продавать и покупать здоровое племенное поголовье.

1.5. Научные положения, выносимые на защиту.

1. Особенности генетического полиморфизма серологически определяемых антигенов BoLA-A в группах здоровых, инфицированных и больных лейкозом животных айрширской породы.

2. Молекулярно-генетический анализ аллелей гена BoLA-DRB3 в связи с устойчивостью и восприимчивостью крупного рогатого скота айрширской породы к гемобластозам.

3. Интегральная оценка иммуногеиетического статуса здоровых и больных гемобластозами крупного рогатого скота животных айрширской породы.

4. Ассоциативная связь антигенов BoLA-A и аллелей гена
BoLA-DRB3 с гемобластозами крупного рогатого скота.

5. Патоморфологические исследования в группах больных, ви-
русоносителей и здоровых животных айрширской породы в связи с
устойчивостью и восприимчивостью к гемобластозам крупного рога
того скота по антигенам BoLA-A и аллелям гена BoLA-DRB3.

1.6. Апробация работы. Основные материалы работы доложе
ны на научно-практической конференции "Актуальные вопросы диаг
ностики, профилактики и борьбы с лейкозом сельскохозяйственных
животных и птиц" (Москва, 1997), на международных конференциях:

«Агробиотехнология растений и животных» (Киев, 1997), «ДНК-технологии» (Киев, 1997) и «Биотехнология животных» (Китай, Пекин, 1997).

Публикации- По теме диссертации опубликовано 5 научных работ.

1.7. Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 189 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, собственных исследований, обсуждения, выводов, списка литературы (122 отечественных и 214 зарубежных источников) и приложения. Работа содержит 23 таблиц и иллюстрирована 22 рисунками и 8 диаграммами.