Лаборатория геномных исследований и селекции животных
Год создания: 2019
(Переименована в отдел геномных исследований и селекции животных в 2022 г. В состав отдела вошла лаборатория молекулярно-генетической экспертизы (Свидетельство о регистрации в государственном племенном регистре Серия ПЖ 77 № 008936 от 19 декабря 2018 г.))
Создана в 2019 году в рамках национального проекта «Наука и университеты».
Руководитель – кандидат ветеринарных наук Безбородова Наталья Александровна. Кадровый потенциал – 13 сотрудников, в том числе 3 доктора наук, 4 кандидата наук.
Цель работы - осуществление научно-исследовательских работ с применением молекулярно-генетических методов и иных инновационных технологий, направленных на разработку подходов маркерной и геномной селекции крупного рогатого скота для ускорения селекционного процесса в популяциях животных, генетического мониторинга накопления гомозиготности и рецессивных мутаций; проведение научно-исследовательских работ в области молекулярной диагностики в ветеринарной микробиологии и вирусологии, филогенетических исследований и генотипирования микроорганизмов.
Основные направления исследований:
- Изучение генетической структуры популяции крупного рогатого скота для создания фундаментальных основ маркер-ориентированной и геномной селекции животных, направленной на повышение продуктивности и адаптационного потенциала животных.
- Создание панелей генетических маркеров, ассоциированных с племенной ценностью животных, продуктивным долголетием и устойчивостью к заболеваниям.
- Изучение генетических механизмов формирования патологического процесса вирусных и бактериальных инфекций у продуктивных сельскохозяйственных животных и новых подходов к их диагностике и ликвидации.
- Разработка диагностических панелей для идентификации генов антибиотикорезистентности, патогенности и вирулентности микроорганизмов и мониторинг их распространения в животноводческих предприятиях.
Сотрудники отдела являются исполнителями проекта в рамках Государственного задания по теме №532-2022-0001 «Разработка технологии для маркер-ориентированной селекции крупного рогатого скота по генам, ассоциированным с устойчивостью к заболеваниям», а также по грантам РНФ:
- научному проекту № 197610022 «Разработка системы редактирования генома крупного рогатого скота и технологии культивирования модифицированной зиготы до стадии бластоциты» в рамках гранта РНФ по мероприятию «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными;
- научному проекту № 22-16-00021 «Изучение ассоциаций молекулярно-генетических маркеров с ценными физиологическими признаками сельскохозяйственных животных с целью направленной селекции для повышения адаптационного потенциала и долголетия» в рамках конкурса 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»;
- научному проекту № 22-76-00009 «Сдерживание антибиотикорезистентности и повышение качества молока, путем создания фармакологических соединений для лечения мастита у высокопродуктивных коров» в рамках конкурса РНФ 2022 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными;
- научному проекту №23-26-00053 "Разработка тест-систем для молекулярно-генетической диагностики клостридий с идентификацией токсинотипов и генов антибиотикорезистентности";
- научному проекту №23-16-00117 "Пространственная характеристика транскриптомных и метаболомных особенностей преждевременной структурно-функциональной дегенерации тканей органов сельскохозяйственных животных и птицы" в рамках конкурса РНФ 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами».
Значимые научные результаты:
1. Получены результаты в области геномного редактирования и развития эмбриотехнологий в молочном животноводстве:
- Исследованы 4 способа доставки системы редактирования CRISP/Cas9 в зиготу и выбраны наиболее эффективные:
- - трансдукция с помощью аденоассоциированных вирусов AAV2 (13,6% эмбрионов с нокаутом по CD209)
- - микроинъекция РНК spCas9 и гидовых РНК (29,4% эмбрионов с нокаутом по гену BLG, 22,2% - нокаут по CD209)
- Разработан протокол процессинга клеток и эмбрионов для процедуры генного редактирования от отбора донорского биоматериала до транспортировки и подготовки ГР-эмбрионов к трансплантации.
- Усовершенствован способ криоконсервирования-оттаивания, хранения яйцеклеток и эмбрионов для геномного редактирования.
- Разработан способ прижизненной биопсии эмбриона после генного редактирования.
2. Получены результаты в области генетики сельскохозяйственных животных:
- Создана база данных SNPs, представляющая собой обобщение результатов GWAS исследований по ассоциациям устойчивости к кетозу – 128 SNP, маститу – 123 SNP, температурному стрессу – 20, с «легкостью отела» – 99, с продуктивным долголетием – 71.
- В рамках валидационных post-GWAS исследований по результатам ассоциативных тестов определены полиморфизмы, обладающие множественным эффектом на формирование изучаемых физиологически значимых признаков, формирование устойчивости к заболеваниям и основные модели наследования у крупного рогатого скота голштинской, суксунской, тагильской, сычевской и истобенской пород.
- Разработаны тест-системы для диагностики генетически детерминированных заболеваний крупного рогатого скота голштинской породы в соответствии с Решением Коллегии Евразийской экономической комиссии от 2 июня 2020 г. N 74 «Об утверждении Положения о проведении молекулярной генетической экспертизы племенной продукции государств – членов Евразийского экономического союза»
3. Получены результаты в области ветеринарной микробиологии и вирусологии:
- Разработаны тест-системы для детекции методом ПЦР генетических детерминант антибиотикорезистентности и вирулентности у этиологически значимых в животноводстве микроорганизмов, проведено региональное картирование распространения генов антимикробной резистентности.
- Разработаны и оптимизированы тест-системы для быстрой и недорогой диагностики значимых для животноводства клостридиальных инфекций. Впервые были созданы тест-системы для детекции Cl. sordellii, Cl. novyi (типы А, B) методом классической ПЦР и Cl. histolyticum в режиме реального времени и оптимизированы ПЦР тест-системы для обнаружения Cl. chauvoei, Cl. septicum в режиме реального времени, Cl. tetani, Cl. botulinum методом классической ПЦР и мультиплексная тест-система для типизации изолятов Cl. perfringens (A-E).
Опубликовано 28 статей, в том числе 11 статей в изданиях WOS и Scopus, 17 в изданиях ВАК РФ, в том числе 9, индексируемых в ядре РИНЦ.
