В работах, выполненных на диких и лабораторных животных, показано существование компромисса между репродуктивным успехом и иммунитетом. Поэтому в процессе доместикации могли отбираться особи с повышенными репродуктивными способностями, но со сниженным иммунитетом. Пониженная реактивность иммунной системы могла в дальнейшем стать наследуемой путем фиксации в популяции генов с «неблагоприятными » мутациями. Цель исследования – изучить: 1) частоты генотипов и аллелей однонуклеотидного полиморфизма (SNP – Single Nucleotide Polymorphism) SNP rs340283541 в гене цитокина лимфотоксина бета (LTB) у домашних свиней и диких кабанов; 2) экспрессию мРНК этого гена у миниатюрных свиней с разными генотипами; 3) провести биоинформатичеcкий анализ потенциальной функциональной роли этого SNP. Частота генотипа GG в выборке кабанов была достоверно ниже частоты данного генотипа в объединенной выборке из разных пород и популяций домашних свиней. Уровень экспрессии мРНК гена LTB в лимфатическом узле у миниатюрных свиней с генотипом GG имел тенденцию к повышению (р < 0,06), по сравнению с носителями аллеля А. SNP rs340283541 входит в состав мотива ДНК с высокой степенью консервативности у 12 видов млекопитающих, что косвенно свидетельствует о его важной функциональной роли. С помощью контекстного анализа выявлено, что аллель А содержит потенциальные сайты связывания транскрипционных факторов BRN-2 и AP-1, а аллель G – факторов RFX1, ISGF3 (сайт ISRE) и USF, которые экспрессируются в клетках иммунной системы. Таким образом, в процессе доместикации свиней произошло повышение частоты генотипа GG SNP rs340283541 в 3’-области гена LTB. Генотип GG, вероятно, ассоциирован с повышенным уровнем экспрессии мРНК гена LTB в ткани лимфатического узла. Повышение уровня экспрессии у свиней с генотипом GG может быть связано с образованием сайтов связывания транскрипционных факторов RFX1, ISRE, USF и/или разрушением сайтов связывания BRN-2 и AP-1. Также не исключ ено, что полиморфизм rs340283541 находится в неравновесии по сцеплению с другой функционально значимой мутацией.
Studies of wild and laboratory animals have revealed a trade-off between reproductive success and immunity. Therefore, it is likely that domestication favored selection of individuals with high reproductive performance but low immunity. The low responsiveness of the immune system could become hereditary through fixation of genes with “unfavorable” mutations in populations. The objectives of this work are: 1) determination of frequencies of genotypes and alleles of the rs340283541 SNP in the gene for the lymphotoxin beta (LTB) cytokine in pigs of domestic breeds and wild boars; 2) investigation of the expression of LTB mRNA in minipigs with different genotypes, and 3) bioinformational analysis of the putative functional role of the SNP. The frequency of the GG genotype in the wild boar sample was significantly lower than in the pooled sample of domestic pigs. The LTB mRNA expression rate in the lymph node of minipigs with genotype GG tended to increase (p < 0.06) in comparison with carriers o allele A. The rs340283541 SNP occurs in a DNA motif highly conservative among 11 mammalian species; thus, it may be of functional significance. Context analysis shows that allele A has putative binding sites for transcription factors BRN-2 and AP-1, whereas allele G has binding sites for transcription factors RFX1, ISGF3 (site ISRE), and USF expressed in cells of the immune system. Thus, pig domestication was accompanied by an increase in the frequency of the GG genotype for the rs340283541 SNP, occurring in the 3’ region of the LTB gene. It is likely that the GG genotype is associated with elevated LTB mRNA expression in the lymph node tissue. This increase may be related to the formation of binding sites for RFX1, ISRE, and USF and/or disruption of binding sites for BRN-2 and AP-1. A linkage disequilibrium between rs340283541 and another functionally significant mutation in LTB is also conceivable.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.