[go: up one dir, main page]

RU2691995C2 - Method for simultaneous genodiagnostic of four mutant alleles of kappa-casein in cattle and test system for implementation thereof - Google Patents

Method for simultaneous genodiagnostic of four mutant alleles of kappa-casein in cattle and test system for implementation thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2691995C2
RU2691995C2 RU2017106872A RU2017106872A RU2691995C2 RU 2691995 C2 RU2691995 C2 RU 2691995C2 RU 2017106872 A RU2017106872 A RU 2017106872A RU 2017106872 A RU2017106872 A RU 2017106872A RU 2691995 C2 RU2691995 C2 RU 2691995C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
csn3
pcr
reaction
casein
kappa
Prior art date
Application number
RU2017106872A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2017106872A3 (en
RU2017106872A (en
Inventor
Саида Нурбиевна Марзанова
Давудай Абдулсемедович Девришов
Яков Игоревич Алексеев
Нина Валерьевна Коновалова
Нурбий Сафарбиевич Марзанов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "АгроВет"
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии - МВА имени К.И. Скрябина" (ФГБОУ ВО МГАВМиБ - МВА имени К.И. Скрябина)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "АгроВет", Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии - МВА имени К.И. Скрябина" (ФГБОУ ВО МГАВМиБ - МВА имени К.И. Скрябина) filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "АгроВет"
Priority to RU2017106872A priority Critical patent/RU2691995C2/en
Publication of RU2017106872A publication Critical patent/RU2017106872A/en
Publication of RU2017106872A3 publication Critical patent/RU2017106872A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2691995C2 publication Critical patent/RU2691995C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6809Methods for determination or identification of nucleic acids involving differential detection
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6813Hybridisation assays
    • C12Q1/6827Hybridisation assays for detection of mutation or polymorphism
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6844Nucleic acid amplification reactions
    • C12Q1/6853Nucleic acid amplification reactions using modified primers or templates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6844Nucleic acid amplification reactions
    • C12Q1/6858Allele-specific amplification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6844Nucleic acid amplification reactions
    • C12Q1/686Polymerase chain reaction [PCR]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: veterinary medicine.SUBSTANCE: group of inventions relates to molecular genetics and can be used in veterinary practice and animal husbandry for diagnosing four kappa-casein alleles. Disclosed is a method for simultaneous genodiagnostics of four mutant kappa-casein alleles in cattle, involving DNA recovery from biological material, polymerase chain reaction in real time, using three reaction mixtures containing 50 mM KCl, 50 mM TRIS-HCl, 250 nM dNTP, 2.5 mM MgCl, primers - in concentration of 200 nM, fluorescent-marked oligonucleotide samples - in concentration of 100 nM, diluent, Taq DNA polymerase, three positive and one negative control sample for each reaction mixture. In preparation for the reaction, the required volume of components is calculated based on the number of analyzed samples plus 4, the reagents are mixed, then in prepared for PCR test tubes are introduced by 20 mcl of prepared PCR-mixture, in each PCR test tube is added by 5 mcl of control and analyzed samples, test tubes are placed in a thermocycler, annealing of primers passes at cycling step at 64 °C for 30 s with the number of amplification cycles equal to 40, analysis of the obtained data is carried out by comparing the amplified gene sections, results are interpreted on the basis of presence or absence of intersection of the fluorescence curve with a threshold line installed at the corresponding level. Also disclosed is a test system for implementing said method.EFFECT: group of inventions enables diagnosing four alleles simultaneously; faster execution of PCR-PB; reduced labour intensity; possibility of monitoring accuracy of analysis.2 cl, 1 dwg, 4 tbl

Description

Изобретение относится к области молекулярной генетики и может быть использовано в ветеринарной практике и зоотехнии для диагностики четырех важных аллелей каппа-казеина (κ-CNA, κ-CNB, κ-CNC, κ-CNE). Предложенный способ и тест-система для его осуществления позволяют одновременно идентифицировать четыре аллеля в локусе каппа-казеина с помощью ПЦР в режиме реального времени (ПЦР-РВ) на основе праймеров и аллель-специфических зондов.The invention relates to the field of molecular genetics and can be used in veterinary practice and animal science for the diagnosis of four important kappa-casein alleles (κ-CN A , κ-CN B , κ-CN C , κ-CN E ). The proposed method and test system for its implementation allow you to simultaneously identify four alleles in the kappa-casein locus using real-time PCR (PCR-RV) based on primers and allele-specific probes.

У крупного рогатого скота известно 15 вариантов каппа-казеина, однако в силу лабораторных возможностей, наиболее часто выявлялись CNA и CNB аллеля (Prinzenberg Е.М. et al:, 1999; Strzalkowska N. et al., 2002). Установлено, что аллель принимает участие в формировании устойчивости к температурному режиму белков молока, сокращению времени коагуляции, лучшему створаживанию и формированию мицелл различных размеров, которые наиболее приемлемы для изготовления сыра (Мао I.L. et al., 1992; Prinzenberg Е.М. et al., 1999). Выход сыра из молока коров с κ-CNBB генотипом на 10% выше по сравнению с κ-CNAA вариантом. Наличие κ-CNB аллели способствует не только увеличению выхода сыра и улучшению его качества, он еще коррелирует с другими ценными параметрами молочной продуктивности (содержанием белка в молоке и молочной продуктивностью). Влияние κ-CNB аллеля на содержание белка в молоке показано на многих породах, включая черно-пеструю голштинизированную и даже гибридов зебу х черно-пестрая. Данное положение может быть объяснено явлением, вызываемым замещением аминокислот в белке из-за мутаций в IV экзоне каппа-казеинового гена. Поэтому отбор животных по κ-CNB аллелю интегрирован в селекционные программы молочного скота многих стран мира (Marziali A.S., Ng-Kwai-Hang K.F., 1986; Fox P.F., 1992; Freyer G. et al., 1999; Lunden A., Afforselles J., 2000; Амерханов X.A., Марзанов H.C., 1999; Марзанов H.C. и др., 2010; 2014).In cattle, 15 kappa-casein variants are known, however, due to laboratory possibilities, the CN A and CN B alleles were most often detected (Prinzenberg, EM et al :, 1999; Strzalkowska N. et al., 2002). It was established that the allele takes part in the formation of resistance to the temperature regime of milk proteins, reducing the coagulation time, better curving and the formation of micelles of various sizes that are most suitable for making cheese (Mao IL et al., 1992; Prinzenberg EM et al. 1999). The yield of cheese from milk of cows with the κ-CN BB genotype is 10% higher compared to the κ-CN AA variant. The presence of κ-CN B allele contributes not only to an increase in the yield of cheese and to an improvement in its quality, it also correlates with other valuable parameters of milk production (protein content in milk and milk production). The effect of the κ-CN B allele on the protein content in milk has been shown on many breeds, including the black-and-white Holsteinized and even the zebu x black-and-white hybrids. This situation can be explained by the phenomenon caused by the substitution of amino acids in the protein due to mutations in exon IV of the kappa-casein gene. Therefore, the selection of animals for κ-CN B allele is integrated into dairy cattle breeding programs of many countries of the world (Marziali AS, Ng-Kwai-Hang KF, 1986; Fox PF, 1992; Freyer G. et al., 1999; Lunden A., Afforselles J., 2000; Amerkhanov XA, Marzanov HC, 1999; Marzanov HC et al., 2010; 2014).

В Российской Федерации племенных животных тестируют на носительство только двух аллелей каппа-казеина (κ-CNA, κ-CNB), а результаты в обязательном порядке, наряду с группами крови и мутантными аллелями, вызывающими наследственные болезни, регулярно публикуют в каталогах по племенным быкам (Шапочкин В.В., Ескин Г.В., 2004; Савенко Н.А. и др., 2007; Ескин Г.В. и др., 2010; 2014-2015).In the Russian Federation, breeding animals are tested for carriage of only two kappa-casein alleles (κ-CN A , κ-CN B ), and the results are mandatory, along with blood groups and mutant alleles that cause hereditary diseases, to be regularly published in catalogs according to breeding to bulls (Shapochkin V.V., Eskin G.V., 2004; Savenko N.A. et al., 2007; Eskin G.V. et al., 2010; 2014-2015).

В открытой печати есть ряд работ, в которых предложены не только методы диагностики, но и показано, что качество молока от животных с κ-CNB аллелем лучше, чем с κ-CNA (Rahali V., Menard J.L., 1991), κ-CNC (Macheboeuf D. et al., 1993) и κ-CNE (Gravert H.О. et al., 1991). Знание точковых мутаций, по которым различаются данные аллели, позволило разработать ПЦР-ПДРФ методы их выявления для κ-CNA и κ-CNB (Denicourt D. et al., 1990; Medrano J.F., Aguilar-Cordova E., 1990; Zadworny D., Kuhnlein U., 1990), κ-CNC (Schlee P., Rotmann O., 1992) и κ-CNE (Schlieben S. et al., 1991). Однако диагностика при раздельном их выявлении занимает много времени. Orita М. et al. (1989) опубликовали, как они считали в то время, простой метод для определения мутаций ДНК и назвали его «Метод определения однонитевого конформационного полиморфизма ДНК (PCR-single strand conformation polymorphism, PCR-SSCP). Метод позволял выявлять наличие нуклеотидных замен, делеций и инсерций на протяжении всей длины амплифицированного продукта. Метод PCR-SSCP заключается в следующем: продукт амплификации денатурируют и полученные однонитевые молекулы разделяют с помощью электрофореза в полиакриламидном геле. Любая, даже однонуклеотидная замена приводит к изменению заряда и как следствие, изменению конформации однонитевого фрагмента и его электрофоретической подвижности в геле, что дает возможность выявлять полиморфные варианты. Однако этот метод не позволяет определить, какие именно изменения произошли? Поэтому метод PCR-SSCP часто проводят вместе с последующим секвенированием.In the open press there are a number of works in which not only diagnostic methods are proposed, but it is also shown that the quality of milk from animals with κ-CN B allele is better than with κ-CN A (Rahali V., Menard JL, 1991), κ -CN C (Macheboeuf D. et al., 1993) and κ-CN E (Gravert H. O. et al., 1991). Knowledge of point mutations that distinguish these alleles allowed us to develop PCR-RFLP methods for their detection for κ-CN A and κ-CN B (Denicourt D. et al., 1990; Medrano JF, Aguilar-Cordova E., 1990; Zadworny D., Kuhnlein U., 1990), κ-CN C (Schlee P., Rotmann O., 1992) and κ-CN E (Schlieben S. et al., 1991). However, the diagnosis of their separate identification takes a long time. Orita M. et al. (1989) published, as they believed at the time, a simple method for determining DNA mutations and called it the “PCR-single strand conformation polymorphism, PCR-SSCP) method. The method allowed to detect the presence of nucleotide substitutions, deletions and insertions throughout the entire length of the amplified product. The PCR-SSCP method is as follows: the amplification product is denatured and the resulting single-stranded molecules are separated using polyacrylamide gel electrophoresis. Any, even a single nucleotide change leads to a change in the charge and, as a consequence, a change in the conformation of the single-stranded fragment and its electrophoretic mobility in the gel, which makes it possible to identify polymorphic variants. However, this method does not allow to determine exactly what changes have occurred? Therefore, the PCR-SSCP method is often carried out together with subsequent sequencing.

Таким образом, в молекулярной генетике существует очевидная потребность в разработке высокочувствительного, специфичного и быстрого способа диагностики наиболее часто встречаемых четырех аллелей каппа-казеина (κ-CNA, κ-CNB, κ-CNC, κ-CNE), а также тест-системы для его осуществления, которая может быть применима для различных производственных целей, в частности селекционной практике. Кроме того, из-за незнания этих вопросов, закупаемый племенной материал не тестируют на κ-CNA, κ-CNB, κ-CNC, κ-CNE аллели, в результате происходит засорение российских пород крупного рогатого скота нежелательными генотипами по каппа-казеину.Thus, in molecular genetics, there is an obvious need to develop a highly sensitive, specific and fast method for diagnosing the most frequently encountered four kappa-casein alleles (κ-CN A , κ-CN B , κ-CN C , κ-CN E ), as well as test systems for its implementation, which may be applicable for various production purposes, in particular breeding practice. In addition, due to ignorance of these issues, the purchased breeding material is not tested for κ-CN A , κ-CN B , κ-CN C , κ-CN E alleles, as a result of which Russian cattle breeds are clogged with undesirable kappa genotypes casein

Из технического уровня известен генетический тест для идентификации двух аллелей каппа-казеина (κ-CNA, κ-CNB) крупного рогатого скота (Патент на изобретение №2386700 опубликован 20.04.2010). Данное изобретение принято в качестве ближайшего аналога.A genetic test is known from the technical level to identify two kappa-casein alleles (κ-CN A , κ-CN B ) of cattle (patent for invention No. 2386700 published on April 20, 2010). This invention is taken as the closest analogue.

Отличительной особенностью заявленного изобретения от выявленного аналога является возможность определения сразу четырех наиболее часто встречаемых аллелей (κ-CNA, κ-CNB, κ-CNC, κ-CNE), т.е. идет одновременное определение четырех вариантов по методике ПЦР в реальном времени (ПЦР-РВ), с помощью праймеров и аллель-специфических зондов, зная точки мутаций, при этом подход детекции принципиально иной. Кроме того, по имеющемуся патенту возможно выявление только двух аллелей (κ-CNA, κ-CNB), что недостаточно в современных условиях оценки технологических возможностей животного, поскольку под κ-CNA аллелью скрываются практически все его известные варианты каппа-казеина. В качестве примера приведем результаты аттестации племенного быка Смайл 91941 англерской породы на каппа-казеин. При диаллельном (κ-CNA, κ-CNB) его анализе, он имел бы генотип κ-CNAA, в то же время по предлагаемому нами методу на самом деле, у него κ-CNAC гетерозигота. Таким образом, κ-CNA аллель как бы скрывает засорение стад и пород крупного рогатого скота другими своими производными, в частности κ-CKC и κ-CNE, которые являются наиболее встречаемыми и ухудшателями качества молока на сыропригодность у разводимого молочного скота.A distinctive feature of the claimed invention from the identified analog is the ability to immediately identify the four most common alleles (κ-CN A , κ-CN B , κ-CN C , κ-CN E ), i.e. There is a simultaneous determination of four variants by real-time PCR (PCR-RV), using primers and allele-specific probes, knowing the points of mutations, and the approach of detection is fundamentally different. In addition, according to the existing patent, it is possible to identify only two alleles (κ-CN A , κ-CN B ), which is not enough in modern conditions for assessing the technological capabilities of the animal, because under κ-CN A allele virtually all of its known kappa-casein variants are hidden. As an example, we present the results of certification of the breeding bull Smile 91941 of the Anglers breed for kappa-casein. When diallel (κ-CN A , κ-CN B ) was analyzed, he would have the κ-CN AA genotype, while using the method we proposed, in fact, he has κ-CN AC heterozygote. Thus, the κ-CN A allele seems to hide the clogging of herds and cattle with other derivatives, in particular κ-CK C and κ-CN E , which are the most common and worsening of the quality of milk for cheese use in diluted dairy cattle.

В заявленном изобретении осуществляется идентификация полиморфизма в локусе каппа-казеина с помощью ПЦР-РВ и использованием TaqMan зондов. В ближайшем аналоге диагностируют каппа-казеин, с использованием электрофоретического метода детекции, что является принципиально другим методом диагностики данного полиморфизма и занимает больше времени, необходимого оборудования и реактивов.In the claimed invention, polymorphism is identified in the kappa-casein locus using PCR-RV and TaqMan probes. In the closest analogue, kappa-casein is diagnosed using an electrophoretic detection method, which is a fundamentally different method for diagnosing this polymorphism and takes more time, necessary equipment and reagents.

Целью настоящего изобретения является создание способа одновременной диагностики четырех аллелей (κ-CNA, κ-CNB, κ-CNC, κ-CNE) с помощью ПЦР в реальном времени (ПЦР-РВ) и разработка тест-системы для его осуществления с использованием наборов олигонуклеотидов-праймеров и зондов, имеющих специфические последовательности.The aim of the present invention is to create a method for the simultaneous diagnosis of four alleles (κ-CN A , κ-CN B , κ-CN C , κ-CN E ) using real-time PCR (PCR-RV) and the development of a test system for its implementation using sets of oligonucleotide primers and probes having specific sequences.

В настоящем изобретении представлен способ одновременной диагностики четырех аллелей у различных пород крупного рогатого скота. Тест-система разработана для аттестации всех половозрастных групп животных: быков-производителей, быковоспроизводящих групп коров, ремонтного молодняка, а так же семени из спермобанка и эмбрионов.The present invention presents a method for the simultaneous diagnosis of four alleles in different cattle breeds. The test system was developed for the certification of all sex and age groups of animals: sires, bykovoprepayuschih groups of cows, maintenance of young animals, as well as semen from spermobank and embryos.

Техническим результатом заявленного изобретения является возможность диагностики одновременно четырех аллелей (κ-CNA, κ-CNB, κ-CNC, κ-CNE); сокращение времени выполнения полимеразной цепной реакции в реальном времени (ПЦР-РВ) (через 3 часа получен результат); не трудоемкость; возможность выполнять повторности; проводить контроль правильности исследования.The technical result of the claimed invention is the ability to diagnose simultaneously four alleles (κ-CN A , κ-CN B , κ-CN C , κ-CN E ); reduction of the time taken to complete the real-time polymerase chain reaction (PCR-RV) (a result was obtained after 3 hours); not labor intensive; the ability to perform repetitions; to monitor the correctness of the study.

Указанный технический результат достигается тем, что проводят выделение ДНК из биологического материала, постановку полимеразной цепной реакции в режиме реального времени, с использованием реактивов. Реактивы в виде трех комплектов. Каждый комплект состоит из компонентов (реакционная смесь, разбавитель и полимераза), которые необходимо смешать в нужном объеме непосредственно перед проведением исследования.This technical result is achieved by carrying out the isolation of DNA from biological material, setting the polymerase chain reaction in real time, using reagents. Reagents in the form of three sets. Each kit consists of components (reaction mixture, diluent and polymerase), which must be mixed in the right amount just before the study.

При подготовке к проведению реакции рассчитывают необходимый объем компонентов, исходя из количества исследуемых образцов плюс 4, из которых три положительных контрольных образца и один отрицательный контрольный образец для каждой реакционной смеси. Реактивы смешивают, затем в подготовленные для ПНР пробирки вносят по 20 мкл приготовленной ПЦР-смеси, в каждую ПНР пробирку добавляют по 5 мкл контрольных и исследуемых образцов. Пробирки помещают в амплификатор. Отжиг праймеров происходит на этапе циклирования при 64°С в течение 30 с при числе циклов амплификации равном 40. Анализ полученных данных проводят путем сравнения амплифицированных участков генов, результаты интерпретируют на основании наличия или отсутствия пересечения кривой флуоресценции с установленной на соответствующем уровне пороговой линией.In preparation for the reaction, the required volume of components is calculated, based on the number of samples studied plus 4, of which three are positive control samples and one negative control sample for each reaction mixture. The reagents are mixed, then 20 μl of the prepared PCR mixture are added to the tubes prepared for PNR, 5 μl of the control and test samples are added to each PNR tube. The tubes are placed in the amplifier. Primers are annealed at the cycling stage at 64 ° C for 30 s with the number of amplification cycles equal to 40. The obtained data is analyzed by comparing the amplified regions of the genes, the results are interpreted based on the presence or absence of the fluorescence curve intersection with the threshold line set at the appropriate level.

Тест-система содержит 3 реакционных смеси (50 мМ KCl, 50 мМ TRIS-HCl, 250 нМ dNTP, 2,5 мМ MgCl2, праймеры - в концентрации 200 нМ, аллель-специфические зонды - в концентрации 100 нМ), разбавитель - деионизированная вода 1 мл, 2,5 ед. Taq ДНК-полимеразы, а так же 3 положительных контрольных образца, один отрицательный контрольный образец - для каждой реакционной смеси. Праймеры и флуоресцентно-меченные олигонуклеотидные пробы имеют следующие последовательности:The test system contains 3 reaction mixtures (50 mM KCl, 50 mM TRIS-HCl, 250 nM dNTP, 2.5 mM MgCl 2 , primers at a concentration of 200 nM, allele-specific probes at a concentration of 100 nM), the diluent is deionized water 1 ml, 2.5 units. Taq DNA polymerases, as well as 3 positive control samples, one negative control sample for each reaction mixture. Primers and fluorescently-labeled oligonucleotide samples have the following sequences:

Figure 00000001
Figure 00000001

Экспериментально установлен оптимальный состав реакционной смеси для проведения полимеразной цепной реакции в режиме реального времени, подобрано сочетание праймеров, необходимое и достаточное соотношение компонентов реакционной смеси и определен режим постановки ПЦР, что является важным при проведении ПЦР-анализа. Система рассчитана на проведение 100 реакций объемом 25 мкл (20 мкл реакционной смеси + 5 мкл исследуемого образца).The optimal composition of the reaction mixture for carrying out the real-time polymerase chain reaction was experimentally established, the combination of primers, the necessary and sufficient ratio of the components of the reaction mixture were selected, and the mode of PCR formulation was determined, which is important during PCR analysis. The system is designed to conduct 100 reactions with a volume of 25 μl (20 μl of the reaction mixture + 5 μl of the sample under study).

Подбор праймеров и аллель-специфических зондов (табл. 1) проводили при помощи пакета прикладных программ «Oligo 6.0» на основании анализа нуклеотидных последовательностей локуса каппа-казеина, опубликованных в базе данных Национального центра биотехнологической информации США (NCBI - National Center for Biotechnology Information USA).Selection of primers and allele-specific probes (Table 1) was performed using the Oligo 6.0 application software package based on the analysis of the nucleotide sequences of the kappa-casein locus published in the database of the National Center for Biotechnology Information (NCBI). ).

Источником для проведения диагностики служит предварительно выделенная ДНК из образцов биологического материала (цельной крови, спермы, эмбрионов, молока или кожи).The source for the diagnosis is pre-isolated DNA from samples of biological material (whole blood, sperm, embryos, milk or skin).

Figure 00000002
Figure 00000002

Выделение ДНК проводили сорбентным методом (ДНК-сорб-В, ФБУН ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора, Москва). Далее выделенную ДНК использовали в реакции: 5 мкл образца добавляют к реакционной смеси ПЦР.DNA isolation was carried out by the sorbent method (DNA-sorb-V, FBUN Central Research Institute of Epidemiology, Rospotrebnadzor, Moscow). Next, the isolated DNA was used in the reaction: 5 μl of the sample was added to the PCR reaction mixture.

Реакционная смесь для ПЦР-анализа имеет следующий состав: 50 мМ KCl, 50 мМ TRIS-HCl, 25 мМ dNTP, 250 мМ MgCl2, 2,5 ед. Taq ДНК-полимеразы, праймеры в концентрации 200 нМ, флуоресцентные зонды - в концентрации 100 нМ, при этом праймеры и флуоресцентно-меченные олигонуклеотидные пробы, имеют определенные специфические последовательности (табл. 1).The reaction mixture for PCR analysis has the following composition: 50 mM KCl, 50 mM TRIS-HCl, 25 mM dNTP, 250 mM MgCl 2 , 2.5 units. Taq DNA polymerases, primers at a concentration of 200 nM, fluorescent probes at a concentration of 100 nM, while the primers and fluorescently labeled oligonucleotide samples have certain specific sequences (Table 1).

Подготовку к проведению реакции осуществляли следующим образом.Preparation for carrying out the reaction was carried out as follows.

Необходимый объем компонентов рассчитывали исходя из количества исследуемых образцов плюс 4 (три положительных контрольных образца и один отрицательный контрольный образец) для каждой из трех реакционных смесей. Набор компонентов для реакции представлен в таблице 2.The required volume of the components was calculated based on the number of samples tested plus 4 (three positive control samples and one negative control sample) for each of the three reaction mixtures. A set of components for the reaction are presented in table 2.

Figure 00000003
Figure 00000003

Примечание: * - содержит все необходимые компоненты для проведения ПЦР-РВ. Условия хранения: №1-3, при температуре -16-20°СNote: * - contains all the necessary components for PCR-RV. Storage conditions: №1-3, at a temperature of -16-20 ° С

Компоненты размораживали, перемешивали и центрифугировали. Готовили смесь компонентов, добавляя их в порядке, указанном в таблице 3.The components were thawed, mixed and centrifuged. Preparing a mixture of components, adding them in the order indicated in table 3.

Figure 00000004
Figure 00000004

ПЦР пробирки маркировали. В подготовленные для ПЦР пробирки вносили по 20 мкл смеси компонентов. Затем в каждую ПЦР пробирку вносили по 5 мкл контрольных и исследуемых образцов в соответствии с маркировкой, перемешивали многократным пипетированием и плотно закрывали крышку. Пробирки помещали в амплификатор, затем программировали работу прибора.PCR tubes were labeled. In the tubes prepared for PCR, 20 μl of the mixture of components were added. Then 5 μl of the control and test samples were added to each PCR tube in accordance with the marking, mixed by repeated pipetting, and the lid was tightly closed. The tubes were placed in the amplifier, then the instrument was programmed.

Профиль реакции:Reaction Profile:

1. Удержание температуры 94°С - 3 мин, один повтор.1. Keeping temperature 94 ° С - 3 min, one repetition.

2. Циклирование 1 (без детекции)2. Cycling 1 (without detection)

94°С- 20 сек94 ° C - 20 sec

61°С- 20 сек61 ° C - 20 sec

64°С- 30 сек64 ° C - 30 sec

Цикл повторяли 10 раз.The cycle was repeated 10 times.

3. Циклирование 2 (с детекцией)3. Cycling 2 (with detection)

94°С- 20 сек94 ° C - 20 sec

61°С- 20 сек61 ° C - 20 sec

64°С- 30 сек - детекция по каналам: Green, Yellow64 ° С- 30 sec. - detection by channel: Green, Yellow

Цикл повторяли 30 раз.The cycle was repeated 30 times.

В процессе циклирования отжиг праймеров и синтез новой цепи ДНК происходил при температуре 64°С. При первом циклировании детекцию не проводили, так как данные не репрезентативны. При втором циклировании проводили 30 повторов, в результате получали стабильные данные, которые являются окончательными в плане диагностики генотипов.In the process of cycling, primer annealing and synthesis of a new DNA chain occurred at a temperature of 64 ° C. During the first cycling, no detection was performed, since the data are not representative. In the second cycle, 30 repetitions were performed, and stable data were obtained as a result, which are final in terms of the diagnosis of genotypes.

Создание шаблона ПЦР-РВ, а также анализ результатов исследования осуществляли при помощи программного обеспечения «Rotor-Gene 6000 1.8» к прибору Rotor Gene Q (Corbett Research, Австралия).The creation of the PCR-RV template, as well as the analysis of the research results, was carried out using the Rotor-Gene 6000 1.8 software for the Rotor Gene Q instrument (Corbett Research, Australia).

Результатом анализа является определение сочетания четырех аллелей гена каппа-казеина (κ-CNA, κ-CNB, κ-CNC, κ-CNE) у крупного рогатого скота Интерпретацию результатов анализа исследуемых образцов проводили в соответствии с таблицей 4:The result of the analysis is the determination of the combination of four alleles of the kappa-casein gene (κ-CN A , κ-CN B , κ-CN C , κ-CN E ) in cattle. Interpretation of the results of the analysis of the studied samples was performed in accordance with Table 4:

Figure 00000005
Figure 00000005

Примечание: PC1, РС2, РС3-реакционные смеси 1, 2, 3, содержащие флуоресцентно-меченные олигонуклеотидные пробы со следующими азотистыми основаниями: аденин (А), цитозин (С), гуанин (G), используемые для диагностики генотипов и аллелей в локусе каппа-казеина; Green и Yellow -каналы флуоресценции в приборе Rotor Gene Q (Corbett Research, Австралия) по которым определяются генотипы и аллели в локусе каппа-казеинаNote: PC1, PC2, PC3-reaction mixtures 1, 2, 3, containing fluorescently labeled oligonucleotide samples with the following nitrogenous bases: adenine (A), cytosine (C), guanine (G), used to diagnose genotypes and alleles in the locus kappa casein; Green and Yellow fluorescence channels in the Rotor Gene Q device (Corbett Research, Australia) by which genotypes and alleles are determined at the kappa-casein locus

Для достоверного результата анализа должны выполняться следующие условия:For a reliable analysis result, the following conditions must be met:

1. Результат реакции для ПКО1 должен быть положительным по каналу Green, отрицательным по каналу Yellow.1. The reaction result for PKO1 should be positive in the Green channel, negative in the Yellow channel.

2. Результат реакции для ПКО2 должен быть положительным по каналам Green и Yellow.2. The result of the reaction for PKO2 should be positive in the Green and Yellow channels.

3. Результат реакции для ПКО3 должен быть положительным по каналу Yellow, отрицательным по каналу Green.3. The reaction result for PKO3 should be positive in the Yellow channel, negative in the Green channel.

4. Результат реакции для ОКО должен быть отрицательным по обоим каналам.4. The reaction result for the Negative Control should be negative in both channels.

В случае получения положительных результатов для ОКО по любому из каналов детекции результаты исследования считаются недействительными. Требуется предпринять меры по выявлению и ликвидации источника контаминации и провести повторный анализ.In the case of obtaining positive results for the EYE on any of the detection channels, the results of the study are considered invalid. It is necessary to take measures to identify and eliminate the source of contamination and to re-analyze.

Результат анализа для образца считается неопределенным, если реакция по каналам Green и Yellow, отрицательная. В этом случае необходимо повторное исследование образца.The result of the analysis for a sample is considered undefined if the reaction through the Green and Yellow channels is negative. In this case, the sample must be retested.

В заявленном изобретении использована технология дифференциации аллелей с помощью олигонуклеотидных проб. При использовании флуоресцентно-меченных олигонуклеотидных проб для различения однонуклеотидных полиморфизмов (ОНП) применяют подход, основанный на различии в эффективности гибридизации аллель-специфичных проб на каждом цикле ПЦР. Используют пару гибридизационных проб для каждой реакционной смеси, специфичных для каждого аллельного варианта, меченных разными флуорофорами и разрушаемых в ходе ПЦР за счет 5 - экзонуклеазной активности Taq - полимеразы. Детекция каждого из аллелей основана на различии в эффективности гибридизации пробы на каждом цикле ПЦР с полностью комплементарным пробе аллелем и аллелем с заменой одного нуклеотида. Поскольку только гибридизованные пробы разрушаются ферментом, накопление сигнала пропорционально эффективности гибридизации. Различие в эффективности гибридизации проб очень незначительно, однако эта небольшая разница накапливается от цикла к циклу и, в итоге, позволяет достоверно различать аллели.In the claimed invention, the technology of differentiation of alleles using oligonucleotide samples is used. When using fluorescently labeled oligonucleotide probes, an approach based on the difference in the efficiency of hybridization of allele-specific probes on each PCR cycle is used to distinguish between single nucleotide polymorphisms (SNPs). A pair of hybridization samples for each reaction mixture, specific for each allelic variant, labeled with different fluorophores and destroyed during PCR using 5 - exonuclease activity of Taq - polymerase is used. The detection of each of the alleles is based on the difference in the efficiency of hybridization of the sample on each cycle of PCR with a fully complementary sample by the allele and allele with the replacement of one nucleotide. Since only hybridized samples are destroyed by the enzyme, signal accumulation is proportional to the efficiency of hybridization. The difference in the efficiency of hybridization of samples is very small, however, this small difference accumulates from cycle to cycle and, as a result, allows to reliably distinguish alleles.

Результаты интерпретируются на основании наличия или отсутствия пересечения кривой флуоресценции с установленной на соответствующем уровне пороговой линией. В качестве примера рассмотрен образец №1 κ-CNAC (табл. 4, рис. 1).The results are interpreted based on the presence or absence of the intersection of the fluorescence curve with the threshold line set at the appropriate level. Sample No. 1 of κ-CN AC is considered as an example (Table 4, Fig. 1).

Результатом реакции являются кривые накопления флуоресцентного сигнала, пересекающие пороговую линию. Для РС1 на рисунке присутствует две кривых, пересекающие пороговую линию, что соответствует гетерозиготе АС. Для РС2 на рисунке присутствует одна кривая пересекающая пороговую линию, что соответствует дикому типу или гомозиготе АА. Для РС3 на рисунке присутствует две кривых, пересекающие пороговую линию, что соответствует гетерозиготе GA. Совокупность результатов по трем реакционным смесям позволяет сделать вывод о принадлежности испытуемого образца к генотипу к-CNAC.The result of the reaction are fluorescent signal accumulation curves that cross the threshold line. For PC1, there are two curves in the figure that cross the threshold line, which corresponds to the AC heterozygote. For PC2, there is one curve in the figure that crosses the threshold line, which corresponds to the wild type or AA homozygote. For PC3, there are two curves in the figure that cross the threshold line, which corresponds to the heterozygote GA. The set of results for the three reaction mixtures allows to conclude that the test sample belongs to the genotype K-CN AC .

Основными преимуществами заявляемого изобретения являются:The main advantages of the claimed invention are:

1. Одновременная аттестация элитных животных различных пород крупного рогатого скота по четырем аллелям (κ-CNA, κ-CNB, κ-CNC, κ-CNE) при помощи заявленной тест-системы позволит целенаправленно формировать аллелофонд быков-производителей, быковоспроизводящих групп коров, ремонтный молодняк, а также накапливать племенной материал (банк семени и эмбрионов).1. Simultaneous certification of elite animals of various cattle breeds for four alleles (κ-CN A , κ-CN B , κ-CN C , κ-CN E ) using the declared test system will allow to purposefully form an allele fund of manufacturing bulls reproducing groups of cows, rearing youngsters, as well as accumulating breeding material (seed bank and embryos).

2. Наличие генетического паспорта по четырем аллелям каппа-казеина (κ-CNA, κ-CNB, κ-CNC, κ-CNE), а также тест-системы для его осуществления, позволит эффективно вести селекционно-племенную работу в племенных стадах крупного рогатого скота Российской Федерации.2. The presence of a genetic passport for four kappa-casein alleles (κ-CN A , κ-CN B , κ-CN C , κ-CN E ), as well as a test system for its implementation, will allow to effectively carry out breeding work in breeding herds of cattle of the Russian Federation.

3. При завозе племенного материала в Российскую Федерацию из-за рубежа обязательно наличие генетического паспорта по четырем аллелям каппа-казеина (κ-CNA, κ-CNB, κ-CNC, κ-CNE). С целью подтверждения генотипа по каппа-казеину, закупленные животные после карантина должны пройти повторную аттестацию.3. When bringing breeding material to the Russian Federation from abroad, it is necessary to have a genetic passport for four kappa-casein alleles (κ-CN A , κ-CN B , κ-CN C , κ-CN E ). In order to confirm the genotype for kappa-casein, purchased animals after quarantine must be re-certified.

Литература:Literature:

1. Амерханов Х.А., Марзанов Н.С. Генетики смотрят в будущее // Племенное дело. - 1999. - №1. - С. 7-9.1. Amerkhanov Kh.A., Marzanov N.S. Genetics look to the future // Tribal business. - 1999. - №1. - pp. 7-9.

2. Каталог быков-производителей ОАО «Головной центр по воспроизводству сельскохозяйственных животных» / под ред. Ескина Г.В. Быково. - 2010. - 36 с.2. Catalog of bulls-manufacturers of OJSC “Head Center for the Reproduction of Farm Animals” / ed. Eskina G.V. Bykovo. - 2010. - 36 p.

3. Каталог быков-производителей ОАО «Головной центр по воспроизводству сельскохозяйственных животных» / Ескин Г.В. и др. Быково. - 2014-2015. - 36 с.3. Catalog of the bulls of the OJSC “Head center for the reproduction of farm animals” / Eskin G.V. and others. Bykovo. - 2014-2015. - 36 s.

4. Марзанов Н.С, Родригез К.С., Иолчиев Б.С., Тохов М.Х., Саморуков Ю.В., Скок Н.М., Марзанова Л.К., Амерханов Х.А. Генетические особенности гибридов зебу х крупный рогатый скот по полиморфным системам белков крови и молока // Доклады РАСХН. - 2010. - №4. - С. 38-43.4. Marzanov N.S., Rodriguez K.S., Iolchiev B.S., Tokhov M.Kh., Samorukov Yu.V., Skok N.M., Marzanova L.K., Amerkhanov Kh.A. Genetic features of zebu x cattle hybrids on polymorphic systems of blood proteins and milk // Reports of the RAAS. - 2010. - №4. - p. 38-43.

5. Марзанов Н.С., Ескин Г.В., Турбина И.С., Попов Н.А., Попов А.Н., Марзанова Л.К., Тохов М.Х., Петров С.Н., Гетоков О.О., Начоев Х.Х., Дохова З.Л., Лось Н.Ф., Марзанова С.Н. Использование генной технологии для характеристики коров бурой швицкой породы, разводимой в предгорной зоне Северного Кавказа. Методическое пособие. Москва. ФГБНУ «Росинформагротех». - 2014. - 53 с.5. Marzanov N.S., Eskin G.V., Turbina I.S., Popov N.A., Popov A.N., Marzanova L.K., Tokhov M.Kh., Petrov S.N., Getokov OO, Nachoev Kh.H., Dokhova Z.L., Los N.F., Marzanova S.N. Using gene technology to characterize brown Schwyz breed cows bred in the foothill zone of the North Caucasus. Toolkit. Moscow. FSBE "Rosinformagroteh". - 2014. - 53 p.

6. Савенко Н.А., Бошляков В.Н., Жуков В.Ф. и др. Каталог быков-производителей ОАО «Московское» по племенной работе. - Москва: МСХиП МО. - 2007. - 104 с.6. Savenko N.A., Boshlyakov V.N., Zhukov V.F. and others. Catalog of bulls of OJSC "Moscow" for breeding. - Moscow: MAIiP MO. - 2007. - 104 p.

7. Шапочкин В.В., Ескин Г.В. Каталог быков-производителей ФГУП «ЦСИО». Подольск. - 2002. - 51 с.7. Shapochkin V.V., Eskin G.V. Catalog of manufacturing bulls of FSUE "CSIS". Podolsk. - 2002. - 51 p.

8. Denicourt, D., Sabour М.Р., McAllister A.J. Detection of bovine k-casein genomic variants by the polymerase chain reaction method // Anim. Genet. - 1990. - Vol. 21. - P. 215-216.8. Denicourt, D., Sabour, M. R., McAllister A.J. Detection of bovine k-casein genomic variants by the polymerase chain reaction method // Anim. Genet. - 1990. - Vol. 21. - p. 215-216.

9. Fox P.F. Advanced Dairy Chemistry Proteins. London: Elsevier Science Publisher. - 1992. - Vol. 1.9. Fox P.F. Advanced Dairy Chemistry Proteins. London: Elsevier Science Publisher. - 1992. - Vol. one.

10. Freyer G., Liu Z., Erhardt G., Panicke L. Casein polymorphism and between milk production traits // J. Anim. Breed Genet. - 1999. - Vol. 116. - P. 87-97.10. Freyer G., Liu Z., Erhardt G., Panicke L. Casein polymorphism and between milk production traits // J. Anim. Breed Genet. - 1999. - Vol. 116. - p. 87-97.

11. Gravert, H.О., Schulte-Coerno H., Oloffs K. The relevance of k-casein for genetic differences in cheesemaking properties. Paper presented at Specialists mtg of the Int. Circle of Dairy Research Leaders on Genetic Polymorphism of Milk Proteins. April 11-12, 1991. Laboratory of Dairy Science, Swiss Federal Institute of Technology, Zurich. - 1991.11. Gravert, H.O., Schulte-Coerno H., Oloffs K. The relevance of the cheesemaking properties. Paper presented at Specialists mtg of the Int. Circle of Dairy Research Leaders on Genetic Polymorphism of Milk Proteins. April 11-12, 1991. Laboratory of Dairy Science, Swiss Federal Institute of Technology, Zurich. - 1991.

12. Lunden A., Afforselles J. Gene frequency of к-casein in Swedish Red and White breeding bulls // Animal Genomics: Synthesis of Past, Present, and Future Directions. 27th International Conference on Animal Genetics. Minnesota. USA. - 2000. - P. 84.12. Lunden, A., Afforselles J. Gene frequency of k-casein in the Swedish Red and White breeding bulls // Animal Genomics: Synthesis of Past, Present, and Future Directions. 27th International Conference on Animal Genetics. Minnesota. USA. - 2000. - P. 84.

13. Macheboeuf D., Coulon J.B., D'Hour P. Effect of breed, protein genetic variants and feeding on cows' milk coagulation properties // J. Dairy Res. - 1993. - Vol. 60. - P. 43-54.13. Macheboeuf D., Coulon J.B., D'Hour P. Effect on breeding, protein genetic breeding / protein // J. Dairy Res. - 1993. - Vol. 60. - P. 43-54.

14. Mao I.L., Buttazzoni L.G., Aleandri R. Effects of polymorphic milk protein genes on milk yield and composition traits in Holstein cattle // Acta Agric. Scand. - 1992. - Vol. 42. - P. 1-7.14. Mao I.L., Buttazzoni L.G., Aleandri R., Holstein cattle // Acta Agric. Scand. - 1992. - Vol. 42. - P. 1-7.

15. Marziali A.S., Ng-Kwai-Hang K.F. Effects of milk composition and genetic polymorphism on cheese composition // J. Dairy Sci. - 1986. - Vol. 69. - P. 2533-2542.15. Marziali A.S., Ng-Kwai-Hang K.F. The composition of the polymorphism on the cheese composition // J. Dairy Sci. - 1986. - Vol. 69. - p. 2533-2542.

16. Medrano J.F., Aguilar-Cordova E. Genotyping of bovine k-casein loci following DNA sequence amplification // Bio/Technology. - 1990. - Vol. 8. - P. 144-146.16. Medrano J.F., Aguilar-Cordova E. Genotyping of bovine k-casein loci following DNA sequence amplification // Bio / Technology. - 1990. - Vol. 8. - P. 144-146.

17. Orita M., Suzuki Y., Sekiya Т., Hayashi K. Rapid and sensitive detection of point mutations and DNA polymorphisms using the polymerase chain reaction // Genomics. - 1989. - Vol. 5. - P. 874-879.17. Orita M., Suzuki Y., Sekiya T., Hayashi K. using the polymerase chain reaction // Genomics. - 1989. - Vol. 5. - P. 874-879.

18. Prinzenberg E.M., Krause I., Erhardt G. SSCP analysis at the bovine CSN3 locus discriminates six alleles corresponding to known protein variants (А, В, С, E, F, G) and three new DNA polymorphisms (H, I, A1) // Anim. Biotechnol. - 1999. - Vol. 10. - P 49-62.18. Prinzenberg EM, Krause I., Erhardt G. SSCP analysis of corresponding allele protein variants (A, B, C, E, F, G) and three new DNA polymorphisms (H, I, A1) // Anim. Biotechnol. - 1999. - Vol. 10. - p 49-62.

19. Rahali V., Menard J.L. Influence of genetic variants of fMactoglobulin and k-casein on milk composition and cheesemaking properties // Lait. - 1991. - Vol. 71. - P. 275-297.19. Rahali V., Menard J.L. Influence of genetic patterns and cheesemaking properties of fMactoglobulin and k-casein // Lait. - 1991. - Vol. 71. - P. 275-297.

20. Schlee, P., Rotmann O. Identification of bovine kappacasein С by using the polymerase chain reaction // J. Anim. Breed. Genet. - 1992. - Vol. 109. - P. 153-155.20. Schlee, P., Rotmann O. Identification of bovine kappacasein C by using the polymerase chain reaction // J. Anim. Breed. Genet. - 1992. - Vol. 109. - P. 153-155.

21. Schlieben S., Erhardt G., Senft B. Genotyping of bovine kappa-casein (k-CnA, k-CnB, k-CnC, k-CnE) following DNA sequence amplification and direct sequencing of k-CnE PCR product // Anim. Genet. - 1991. - Vol. 22. - P.333-342.21. Schlieben S., Erhardt G., Senft B. Genotyping of bovine kappa-casein (k-CnA, k-CnB, k-CnC, k-CnE) following DNA-PCR product / / Anim. Genet. - 1991. - Vol. 22. - P.333-342.

22. Strzalkowska N., Krzyzewski J., Zwierzchowski L., Ryniewicz Z. Effects of

Figure 00000006
and β-lactoglobulin loci polymorphism, cows' age, stage of lactation and somatic cell count on daily milk yield and milk composition in Polish Black - and -White cattle // Animal Science Papers and Reports. - 2002. - Vol. 20. - N1. - P. 21-35.22. Strzalkowska N., Krzyzewski J., Zwierzchowski L., Ryniewicz Z. Effects of
Figure 00000006
and β-lactoglobulin loci polymorphism, cows' age, milk and cattle // Animal Science Papers and Reports. - 2002. - Vol. 20. - N1. - P. 21-35.

23. Zadwomy D., Kuhnlein U. The identification of the kappa-casein genotype in Holstein dairy cattle using the polymerase chain reaction // Theor. Appl. Genet. - 1990. - Vol. 80. - P. 631-634.23. Zadwomy D., Kuhnlein U. The identification of the kappa-casein genotype in Holstein dairy cattle using the polymerase chain reaction // Theor. Appl. Genet. - 1990. - Vol. 80. - p. 631-634.

Claims (5)

1. Способ одновременной генодиагностики четырех мутантных аллелей каппа-казеина κ-CNA, κ-CNB, κ-CNC, κ-CNE у крупного рогатого скота включает выделение ДНК из биологического материала, постановку полимеразной цепной реакции в режиме реального времени, с использованием трех реакционных смесей, содержащих 50 мМ KСl, 50 мМ TRIS-HCl, 250 нМ dNTP, 2,5 мМ MgCl2, праймеры - в концентрации 200 нМ, флуоресцентно-меченные олигонуклеотидные пробы - в концентрации 100 нМ, имеющие следующие последовательности:1. Method for simultaneous genodiagnosis of four mutant kappa-casein alleles κ-CN A , κ-CN B , κ-CN C , κ-CN E in cattle includes the isolation of DNA from biological material, the production of real-time polymerase chain reaction, using three reaction mixtures containing 50 mM KCl, 50 mM TRIS-HCl, 250 nM dNTP, 2.5 mM MgCl 2 , primers at a concentration of 200 nM, fluorescently labeled oligonucleotide samples at a concentration of 100 nM, having the following sequences: CSN3_FCSN3_F tgtgctgagtaggtatcctagttatggtgtgctgagtaggtatcctagttatgg CSN3_RCSN3_R gcgttgtcttctttgatgtctccttaggcgttgtcttctttgatgtctccttag CSN3-HinfI-wt2CSN3-HinfI-wt2 (FAM)-tagctactctagaagattctccaga-(RTQ1)(FAM) -tagctactctagaagattctccaga- (RTQ1) CSN3-HinfI-m2CSN3-HinfI-m2 (R6G)-gctactctagaagcttctccagaa-(BHQ2)(R6G) -gctactctagaagcttctccagaa- (BHQ2) CSN3-HaeIII-wtCSN3-HaeIII-wt (FAM)-agaagttattgagAgcccacct-(RTQ1)(FAM) -agaagttattgagAgcccacct- (RTQ1) CSN3-HaeIII-m2CSN3-HaeIII-m2 (R6G)-cagaagttattgagGgccc-(BHQ2)(R6G) -cagaagttattgagGgccc- (BHQ2) CSN3-MaeII-wtCSN3-MaeII-wt (FAM)-catggcacGtcacccaca-(RTQ1)(FAM) -catggcacGtcacccaca- (RTQ1) CSN3-MaeII-mCSN3-MaeII-m (R6G)-tggcacAtcacccacacc-(BHQ2),(R6G) -tggcacAtcacccacacc- (BHQ2),
разбавителя, Taq ДНК-полимеразы, трех положительных и одного отрицательного контрольного образца для каждой реакционной смеси, при подготовке к проведению реакции рассчитывают необходимый объем компонентов, исходя из количества исследуемых образцов плюс 4, реактивы смешивают, затем в подготовленные для ПНР пробирки вносят по 20 мкл приготовленной ПЦР-смеси, в каждую ПЦР пробирку добавляют по 5 мкл контрольных и исследуемых образцов, пробирки помещают в амплификатор, отжиг праймеров проходит на этапе циклирования при 64°С в течение 30 с при числе циклов амплификации, равном 40, анализ полученных данных проводят путем сравнения амплифицированных участков генов, результаты интерпретируют на основании наличия или отсутствия пересечения кривой флуоресценции с установленной на соответствующем уровне пороговой линией.diluent, Taq DNA polymerase, three positive and one negative control sample for each reaction mixture, in preparation for the reaction, the required volume of components is calculated based on the number of test samples plus 4, the reagents are mixed, then 20 μl are added to the tubes prepared for PNR prepared PCR mixture, 5 μl of control and test samples are added to each PCR tube, the tubes are placed in an amplifier, the primers are annealed at the cycling stage at 64 ° C for 30 s at h follows amplification cycles of 40, data analysis is performed by comparing portions of the amplified genes, the results are interpreted on the basis of the presence or absence of fluorescence curve intersection installed at an appropriate level threshold line. 2. Тест-система для осуществления способа по п. 1 методом постановки полимеразной цепной реакции в режиме реального времени, характеризующаяся тем, что включает реактивы в виде трех комплектов, каждый из которого состоит из реакционной смеси, разбавителя, 2,5 ед. Taq ДНК-полимеразы и 3 положительных контрольных образцов и одного отрицательного контрольного образца для каждой реакционной смеси, которые необходимо смешать непосредственно перед проведением исследования, где реакционная смесь содержит все необходимые реагенты для проведения ПЦР РВ, а именно 50 мМ KСl, 50 мМ TRIS-HCl, 250 нМ dNTP, 2,5 мМ MgCl2, праймеры - в концентрации 200 нМ, флуоресцентно-меченные олигонуклеотидные пробы - в концентрации 100 нМ, имеющие следующие последовательности:2. A test system for implementing the method according to claim 1 using a real-time polymerase chain reaction method, characterized in that it includes reagents in the form of three sets, each of which consists of a reaction mixture, a diluent, 2.5 units. Taq DNA polymerases and 3 positive control samples and one negative control sample for each reaction mixture, which must be mixed immediately prior to the study, where the reaction mixture contains all the necessary reagents for carrying out the RT-PCR, namely 50 mM KCl, 50 mM TRIS-HCl , 250 nM dNTP, 2.5 mM MgCl 2 , primers at a concentration of 200 nM, fluorescently-labeled oligonucleotide samples at a concentration of 100 nM, having the following sequences: CSN3_FCSN3_F tgtgctgagtaggtatcctagttatggtgtgctgagtaggtatcctagttatgg CSN3_RCSN3_R gcgttgtcttctttgatgtctccttaggcgttgtcttctttgatgtctccttag CSN3-HinfI-wt2CSN3-HinfI-wt2 (FAM)-tagctactctagaagattctccaga-(RTQ1)(FAM) -tagctactctagaagattctccaga- (RTQ1) CSN3-HinfI-m2CSN3-HinfI-m2 (R6G)-gctactctagaagcttctccagaa-(BHQ2)(R6G) -gctactctagaagcttctccagaa- (BHQ2) CSN3-HaeIII-wtCSN3-HaeIII-wt (FAM)-agaagttattgagAgcccacct-(RTQ1)(FAM) -agaagttattgagAgcccacct- (RTQ1) CSN3-HaeIII-m2CSN3-HaeIII-m2 (R6G)-cagaagttattgagGgccc-(BHQ2)(R6G) -cagaagttattgagGgccc- (BHQ2) CSN3-MaeII-wtCSN3-MaeII-wt (FAM)-catggcacGtcacccaca-(RTQ1)(FAM) -catggcacGtcacccaca- (RTQ1) CSN3-MaeII-mCSN3-MaeII-m (R6G)-tggcacAtcacccacacc-(BHQ2).(R6G) -tggcacAtcacccacacc- (BHQ2).
RU2017106872A 2017-03-02 2017-03-02 Method for simultaneous genodiagnostic of four mutant alleles of kappa-casein in cattle and test system for implementation thereof RU2691995C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017106872A RU2691995C2 (en) 2017-03-02 2017-03-02 Method for simultaneous genodiagnostic of four mutant alleles of kappa-casein in cattle and test system for implementation thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017106872A RU2691995C2 (en) 2017-03-02 2017-03-02 Method for simultaneous genodiagnostic of four mutant alleles of kappa-casein in cattle and test system for implementation thereof

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017106872A RU2017106872A (en) 2018-09-04
RU2017106872A3 RU2017106872A3 (en) 2018-10-24
RU2691995C2 true RU2691995C2 (en) 2019-06-19

Family

ID=63478945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017106872A RU2691995C2 (en) 2017-03-02 2017-03-02 Method for simultaneous genodiagnostic of four mutant alleles of kappa-casein in cattle and test system for implementation thereof

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2691995C2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2386700C1 (en) * 2008-11-18 2010-04-20 ООО "Лаборатория Изоген" Method of detemining a- and b-alleles of cattle kappa casein gene through tetra-primer pcr
RU2601151C2 (en) * 2015-02-11 2016-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "АгроВет" Method of simultaneous genodiagnostic of two mutant alleles causing cvm and blad in cattle, and test system for it

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2386700C1 (en) * 2008-11-18 2010-04-20 ООО "Лаборатория Изоген" Method of detemining a- and b-alleles of cattle kappa casein gene through tetra-primer pcr
RU2601151C2 (en) * 2015-02-11 2016-10-27 Общество с ограниченной ответственностью "АгроВет" Method of simultaneous genodiagnostic of two mutant alleles causing cvm and blad in cattle, and test system for it

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AZEVEDO A.L.S. et al. Genetic polymorphism of the kappa-casein gene in Brazilian cattle // Genetics and Molecular Research, 2008, V.7, pp.623-630. *
SCHLIEBEN S. et al. Genotyping of bovine K-casein (K-CNA, K-CNB, K-CNC, K-CNE) following DNA sequence amplification and direct sequencing of K-CNE PCR product // Animal Genetics, 1991, V.22, pp.333-342. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017106872A3 (en) 2018-10-24
RU2017106872A (en) 2018-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Garkovenko et al. Polymorphism of cattle microsatellite complexes
Koshchaev et al. Allelic variation of marker genes of hereditary diseases and economically important traits in dairy breeding cattle population
Kulibaba et al. Prolactin and growth hormone gene polymorphisms in chicken lines of Ukrainian selection
Georgieva et al. Molecular analysis of ovine calpastatin (CAST) and myostatin (MSTN) genes in Synthetic Population Bulgarian Milk sheep using PCRRFLP.
CN105506086B (en) SNP molecular markers associated with chicken fertilization duration traits and their applications
US6242182B1 (en) Methods for haplotyping Rfp-Y and B-F genes in chicken
AU2009275988B2 (en) A genetic marker test for Brachyspina and fertility in cattle
Riaz et al. Molecular marker assisted study of kappa-casein gene in Nili-Ravi (buffalo) breed of Pakistan
Tyul’kin et al. Polymorphism of somatotropin, prolactin, leptin, and thyreoglobulin genes in bulls
RU2646140C1 (en) Set of primers sequence and allele-specific probes for simultaneous four mutant kappa-casein alleles gene diagnostics in bovine cattle
RU2601151C2 (en) Method of simultaneous genodiagnostic of two mutant alleles causing cvm and blad in cattle, and test system for it
RU2691995C2 (en) Method for simultaneous genodiagnostic of four mutant alleles of kappa-casein in cattle and test system for implementation thereof
KR101825497B1 (en) Kits for Detecting Equine Maternal lineage and Predicting Athletic Ability with Single Nucleotide Polymorphism and Method for Detection of Equine Maternal lineage and Prediction of Athletic Ability thereby
JP2008526252A (en) DNA markers for bovine growth
US20060275793A1 (en) Association between markers in the leptin gene and carcass traits in commercial feedlot steer and heifers
Dige et al. Association of single nucleotide polymorphism in leptin gene with growth traits of Jamunapari goat
NZ574724A (en) Association of single nucleotide polymorphisms, dairy form and productive life
RU2664454C2 (en) Method for genetic diagnosis of mutant allele that causes short spine syndrome or brachyspine syndrome in cattle and a test system for implementation thereof
BH ANIMAL GENETICS AND BREEDING
CN104313137B (en) The method of (A C) allelotypes of one kind screening goat immune related gene DQA1 Exon 2
RU2815238C2 (en) Method for simultaneous gene diagnosis of four alleles of beta-casein in cattle and test system for its implementation
Bozhilova-Sakova et al. 35-bp deletion in ABCG2 gene: mini-review and report on two herds of Bulgarian dairy synthetic population sheep breed
RU2791519C1 (en) Method for pcr with allele-specific probes for genotyping cattle by alleles a and b of the kappa-casein gene
RU2386700C1 (en) Method of detemining a- and b-alleles of cattle kappa casein gene through tetra-primer pcr
US8101354B2 (en) Method for screening for a tobiano coat color genotype

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200303