Russian Journal of GeneticsRussian Journal of GeneticsГенетика0016-67583034-5103The Russian Academy of Sciences68616810.31857/S0016675825010079VEOPTTГЕНЕТИКА ЖИВОТНЫХResearch ArticleIdentification of Bos taurus and Bos grunniens based on SNPИдентификация Bos taurus и Bos grunniens на основании SNPKipenV. N.КипеньВ. Н.
Belarus
v.kipen@igc.byIsakovaZh. T.ИсаковаЖ. Т.
Kazakhstan
v.kipen@igc.byPatrinM. M.ПатринМ. М.
Russian Federation
v.kipen@igc.byChekirovK. B.ЧекировК. Б.
Kazakhstan
v.kipen@igc.byAitbaevK. A.АйтбаевК. А.
Kazakhstan
v.kipen@igc.byKarypovaA. R.КарыповаА. Р.
Kazakhstan
v.kipen@igc.byIrsalievM. I.ИрсалиевМ. И.
Kazakhstan
v.kipen@igc.byInstitute of Genetics and Cytology of the National Academy of Sciences of BelarusИнститут генетики и цитологии Национальной академии наук БеларусиResearch Institute of Molecular Biology and MedicineНаучно-исследовательский институт молекулярной биологии и медициныKyrgyz-Turkish Manas UniversityКыргызско-Турецкий Университет “Манас”Maxim Medical LLCOOO “Максим Медикал”15012025611748127062025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://transsyst.ru/0016-6758/article/view/686168

The article examined samples of domestic yak and three breeds of cattle to assess the differentiating potential of the polymorphic variants Chr4:68609356G>T (JAZF1 gene), Chr14:35695388G>T (SLCO5A1 gene) and Chr19:63181970C>G (CEP112 gene). The high accuracy (99.67%), specificity (100%) and sensitivity (100%) of the proposed test model consisting of these three polymorphisms for the identification of domestic yaks and cattle were confirmed. A fast and simple identification method has been developed based on this model using competitive allele-specific PCR (KASP) technology, which can significantly reduce the time and financial costs of molecular genetic analysis, as well as reduce the risk of cross-contamination of samples.

В статье исследованы образцы домашнего яка и трех пород крупного рогатого скота для оценки дифференцирующего потенциала полиморфных вариантов Сhr4:68609356G>T (ген JAZF1), Chr14:35695388G>T (ген SLCO5A1) и Chr19:63181970C>G (ген CEP112). Подтверждена высокая точность (99.67%), специфичность (100%) и чувствительность (100%) предложенной тест-модели, состоящей из этих трех полиморфизмов, для идентификации домашних яков и крупного рогатого скота. Разработан быстрый и простой метод идентификации на основе данной модели с использованием технологии конкурентной аллель-специфической ПЦР (KASP), что позволяет существенно сократить временные и финансовые затраты на молекулярно-генетический анализ, а также снизить риск перекрестного загрязнения образцов.

Bos taurusBos grunnienssingle nucleotide polymorphismidentificationkompetitive allele specific PCR (KASP)in silico genotypingBos taurusBos grunniensоднонуклеотидный полиморфизмидентификацияконкурентная аллель-специфическая ПЦР (KASPKompetitive allele specific PCR)генотипирование in silicoМинистерство образования и науки Кыргызской РеспубликиMinistry of Education and Science of the Kyrgyz Republic30-21Министерство образования и науки Кыргызской РеспубликиMinistry of Education and Science of the Kyrgyz Republic129/1Wang X., Pei J., Xiong L. et al. Genetic diversity, phylogeography, and maternal origin of yak (Bos grunniens) // BMC Genomics. 2024. V. 15. № 25(1). Р. 481. P. 1–13. https://doi.org/10.1186/s12864-024-10378-zChekirov K.B., Isakova Zh.T., Kipen V.N. et al. Differentiation of Bos grunniens and Bos taurus based on STR locus polymorphism // Vavilov J. of Genet. and Breeding. 2023. V. 27(5). Р. 488–494. https://doi.org/10.18699/VJGB-23-59Stolpovsky Y.A., Kol N.V., Evsyukov A.N. et al. Comparative analysis of ISSR marker polymorphism in population of YAK (Bos mutus) and in F1 hybrids between yak and cattle in the Sayzn-Altai region // Russ. J. Genet. 2014. V. 50. № 10. Р. 1163–1176. https://doi.org/10.7868/S0016675814100142Аль-Кейси Т.В. Сравнительное исследование аллелофонда яков и их гибридов с крупным рогатым скотом с использованием микросателлитов: дис. … канд. биол. наук. М.: ВИЖ, 2011. 97 с.Kipen V.N., Snytkov E.V. GENIS – methodological approach for in silico genotyping (validation on Sus scrofa sequencing) // Mathematical Biol. and Bioinf. 2024. V. 19(1). Р. 36–51. https://doi.org/10.17537/2024.19.36Sequence Read Archive (SRA) [электронный ресурс]. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra. Дата доступа: 20.06.2024.Ritchie M.D., Hahn L.W., Roodi N. et al. Multifactor-dimensionality reduction reveals high-order interactions among estrogen-metabolism genes in sporadic breast cancer // Am. J. Hum. Genet. 2001. V. 69(1). Р. 138–147. https://doi.org/10.1086/321276Kalbfleisch T., Petersen J.L., Tait Jr. R.G. et al. Using triallelic SNPs for determining parentage in North American yak (Bos grunniens) and estimating cattle (B. taurus) introgression // F1000Research. 2020. V. 9(1096). Р. 1–26. https://doi.org/10.12688/f1000research.25803.2BovineHD DNA Analysis Kit [электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.illumina.com/products/by-type/microarray-kits/bovinehd.html. Дата доступа 21.06.2024.Eusebi P.G., Sevane N., O’Rourke T. et al. Gene expression profiles underlying aggressive behavior in the prefrontal cortex of cattle // BMC Genomics. 2021. V. 22(245). Р. 1–14. https://doi.org/10.1186/s12864-021-07505-5Jin M., Wang H., Liu G. et al. Whole-genome resequencing of Chinese indigenous sheep provides insight into the genetic basis underlying climate adaptation // Genet. Sel. Evol. 2024. V. 2. № 56(1). Р. 1–14. https://doi.org/10.1186/s12711-024-00880-zZhao F., McParland S., Kearney F. et al. Detection of selection signatures in dairy and beef cattle using high-density genomic information // Genet. Select. Evol. 2015. V. 47(1). № 49. Р. 1–12. https://doi.org/10.1186/s12711-015-0127-3Johansson A., Marroni F., Hayward C., Franklin C.S. et al. Common variants in the JAZF1 gene associated with height identified by linkage and genome-wide association analysis // Hum. Mol. Genet. 2009. V. 18(2). Р. 373–380. https://doi.org/10.1093/hmg/ddn350Lima Verardo L.L. Gene networks from genome wide association studies for pig reproductive traits: Tese (Doutorado em Zootecnia). Viçosa: Universidade Federal de Viçosa, 2015. 170 р. http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/6773Gaddis K.L.Р., Megonigal J.H., Clay J.S., Wolfe C.W. Genome-wide association study for ketosis in US Jerseys using producer-recorded data // J. Dairy Sci. 2018. V. 101(1). Р. 413–424. https://doi.org/10.3168/jds.2017-13383Zeng X. Angus cattle at high altitude: Рulmonary arterial pressure, estimated breeding value and genome-wide association study: Diss. ... PHD. Colorado: Department of Animal Sci., Colorado State Univ., 2016. 259 p.Kim S., Cheong H.S., Shin H.D. et al. Genetic diversity and divergence among Korean cattle breeds assessed using a BovineHD single-nucleotide polymorphism chip // Asian-Australas J. Anim. Sci. 2018. V. 31(11). Р. 1691–1699. https://doi.org/10.5713/ajas.17.0419Lee J., Mun H., Koo Y. et al. Enhancing genomic prediction fccuracy for body conformation traits in Korean Holstein Cattle // Animals. 2024. V. 14(7). P. 1–14. https://doi.org/10.3390/ani14071052