Новые грани генома кабардинской лошади

До сих пор продолжают приятно удивлять научные результаты успешно реализованного в 2013-2015 гг. совместной командой российских (КБГУ, ВНИИ коневодства, Южный Федеральный университет) и немецких (Берлинский университет имени Гумбольдта, БУГ) учёных масштабного научно-исследовательского проекта по исследованию генома кабардинской породы лошадей.

Новый важный этап обработки ранее полученных данных был выполнен в этом году. Проведя секвенирование (определение последовательности нуклеотидов в составе молекулы, несущей генетическую информацию) и биоинформационный анализ генов, учёные получили представление о новых гранях уникального генома кабардинской лошади, ассоциированных с её работоспособностью в дистанционных испытаниях.

Рассказывает руководитель международного научного проекта по исследованию генома кабардинской породы лошадей, кандидат наук, доцент кафедры теоретической и экспериментальной физики КБГУ Заур Коков:

- Как известно, кабардинская порода лошадей - одна из немногих, кто может успешно конкурировать в скорости и выносливости с арабскими лошадьми в конных пробегах, популярность которых в мире стремительно растёт. Безусловно, огромный интерес с научной и практической точек зрения представляет исследовательская задача выявления и количественной оценки набора специфических генов, экспрессия которых обуславливает поразительную выносливость кабардинских лошадей. Для этого в рамках проекта в мае 2014 года на базе Малкинского конного завода были проведены испытания на выносливость специально отобранных на конефермах КБР и КЧР лошадей кабардинской породы с регистрацией кинематических, электрофизиологических и биохимических показателей животных. «Горный тест» проводился в два этапа по 35 км с общим перепадом высот от 635 до 1200 метров. Аналогичные испытания кабардинских лошадей были затем проведены в Германии (Бавария) на дистанции 15 километров с перепадом высот от 450 до 600 метров.

У всех лошадей до и после пробегов из яремной вены были взяты образцы крови для последующего выделения в лабораторных условиях рибонуклеиновой кислоты (РНК) и её секвенирования. Как известно, экспрессия специфических генов является одной из реакций организма лошадей на стрессы различной природы, например, таких как длительные физические нагрузки во время конных пробегов.

Этап секвенирования и биоинформационного анализа матричной РНК немецкими коллегами во главе с доктором Моникой Рейссманн - руководителем лаборатории молекулярной генетики Берлинского университета имени Гумбольдта, в полной мере удалось реализовать только в этом году. Замечательный учёный (один из ведущих европейских генетиков) М. Рейссманн по велению души много сделала и делает для изучения на фундаментальном уровне генетики кабардинских лошадей и их популяризации. Она смогла найти дополнительное финансирование для продолжения исследований и привлечь к проекту ведущих европейских специалистов по биоинформационному анализу, которых с научной точки зрения впечатлили уникальная генетика кабардинских лошадей и новизна поставленной задачи. М. Рейссманн с коллегами был обработан и проанализирован огромный массив данных из более 582 млн секвенированных РНК.

Проведённый сравнительный анализ изменения в профилях экспрессии генов в крови кабардинских лошадей после пробегов на длинные (70 км) и короткие (15 км) дистанции выявил разительные отличия. Так, после прохождения более длинной дистанции было выявлено 1484 повышающих и 691 ген, понижающих регуляцию биохимических процессов в организме лошади, тогда как после пробега на короткую дистанцию - только 13 повышающих и 8 генов, понижающих регуляцию. То есть наблюдается взрывной рост количества генов, в 114 и 86 раз соответственно повышающих и понижающих регуляцию при повышении нагрузки.

Экспрессия указанных генов связана с реакцией организма лошади на стресс (выработка интерлейкинов, активация воспалительной системы), а также с усилением метаболизма. Таким образом, удалось выявить наиболее важные гены, участвующие в указанных выше процессах и обеспечивающие высокую работоспособность кабардинских лошадей в испытаниях на выносливость. Данные гены могут стать хорошими кандидатами для проведения мониторинга и оценки работоспособности лошадей. Определённые в исследовании наборы РНК (гены, ассоциированные с выносливостью: ACOD1,CCL5, CD40LG, FOS, IL1R2, IL20RA и IL22RA2; гены-индикаторы пригодности лошади для пробегов: GATA2, GYG1, HIF1A, MOGAT1, PFKFBЗ, PLIN5, SIK1 и STBD1) в руках специалистов могут стать действенным инструментом для оценки пригодности лошади к дистанционным соревнованиям и позволят избегать чрезмерных требований в спортивном тренинге. О высокой научной актуальности результатов исследований говорит их публикация в ноябрьском номере этого года авторитетного научного журнала «Genes» (Швейцария).

В заключение от своего имени и соруководителя международного проекта с немецкой стороны доктора Моники Рейссманн хотелось бы ещё раз выразить глубокую благодарность всем специалистам и любителям кабардинских лошадей в России и Германии, принявшим участие в его реализации. Проект не состоялся бы без инициативы и активности Международной ассоциации любителей кабардинских лошадей (Т. Кнолл, В. Буздов), всемерной поддержки руководства БУГ и КБГУ, деятельного участия ВНИИ коневодства (А. М. Зайцев) и его опорного пункта в Нальчике (X. Амшоков), ЮФУ (С. Синютин), коневладельцев: (Малкинский конный завод, племенные хозяйства А. Куашева, А. Токмакова, Р. Нахушева, С. Аникеева, С. Темботова и др.), аспирантов (А. Дудуев, А. Хаудов и их научного руководителя А. Паритова), А. Каше-жева (научно-технический перевод), журналистов (А. Дышеков, М. Долова, М. Шогенов), замечательных ветеринарных специалистов (Э. Мешев, И. Некоз, Ж. Вороков) и многих любителей кабардинских лошадей.

Уникальный геном кабардинских лошадей хранит ещё много тайн, которые будут обязательно исследованы.

Альберт ДЫШЕКОВ

© Кабардино-Балкарская правда

• Кабардинская порода
• адыгэш
• Кабарда
• адыги
• черкесы