AGRIS - 

2022

Glazko, V.I. | Kosovsky, G.Yu. | Glazko, T.T.

A new geological period of the Anthropocene is considered, in which the gradual transformation of the Earth's biosphere into a common niche of man and the species involved in it takes place. Data on the signs of domestication are presented, among which a number of universal ones are distinguished, such as adaptive potential, increased social activity in animals, polymorphism of enzymes and transport proteins linking the flow of exogenous substrates with the internal environment of multicellular organisms. Point out the change in the social activity of animals in the development of a new niche - the "hypothesis of the sociality of the founders". Genomic and gene "signatures" of domestication present in domesticated and absent in closely related wild species indicate that the main differences are associated with a relatively increased frequency of occurrence in the genomes of domesticated species of mobile genetic elements contributing to increased genetic diversity, as well as the insertion of their fragments in the formation of new allelic variants of structural genes, preferred by artificial selection. Data on the contribution of mobile genetic elements to the formation of regulatory networks controlling gene expression profiles are presented, examples of differences between domesticated and closely related wild species on such regulatory networks are given, peculiarities in the distribution of ancient and relatively "younger" mobile regulatory elements near structural genes encoding "housekeeping" proteins and genes whose expression tissue-specific. The most common concepts of genetic bases of domestication are considered, the general basis of which is genomic plasticity and a variety of responses to the action of artificial selection factors. The data on the close relationship between the variability of the microbiome, virome and the adaptation of multicellular organisms to changing environmental conditions are presented. | Рассматривается новый геологический период Антропоцен, в котором происходит постепенное превращение биосферы Земли в общую нишу человека и вовлеченных в нее видов. Представлены данные о признаках доместикации, среди которых выделяется ряд универсальных, таких как адаптивный потенциал, повышенная социальная активность у животных, полиморфизм ферментов и транспортных белков, связывающих поток экзогенных субстратов с внутренней средой многоклеточных организмов. Отмечается изменение социальной активности животных при освоении новой ниши - "гипотеза социальности основателей". Геномные и генные "подписи" доместикации, присутствующие у доместицированных и отсутствующие у близкородственных диких видов, свидетельствуют о том, что основные отличия ассоциированы с относительно повышенной частотой встречаемости в геномах у доместицированных видов мобильных генетических элементов, способствующих повышенному генетическому разнообразию, так же как и вставки их фрагментов при формировании новых аллельных вариантов структурных генов, подхватываемых искусственным отбором. Представлены данные о вкладе мобильных генетических элементов в формирование регуляторных сетей, контролирующих профили генной экспрессии, приводятся примеры отличий между доместицированными и близкородственными дикими видами по таким регуляторным сетям, отмечаются особенности в распределении древних и относительно более "молодых" мобильных регуляторных элементов около структурных генов, кодирующих белки "домашнего хозяйства" и генов, чья экспрессия тканеспецифична. Рассматриваются наиболее распространенные концепции генетических основ доместикации, общей основой которых является геномная пластичность и многообразие ответов на действие факторов искусственного отбора. Приводятся данные о тесной связи между изменчивостью микробиома, вирома и адаптацией многоклеточных организмов к меняющимся условиям окружающей среды.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Koshkina, O.A. | Solov'eva, A.D. | Deniskova, Т.Е. | Kharzinova, V.R. | Zinov'eva, N.А.

The reindeer (Rangifer tarandus) is an important biological species that plays a key role in supporting livelihood of the peoples of the Far North of Russia. The aim of the research is to evaluate the genetic diversity, genetic structure, and phylogenetic relationships of domestic and wild populations of reindeer bred in the Russian Federation based on complete mitochondrial DNA CytB gene sequences and microsatellite loci polymorphism. The research was carried out in 2022. Cuts from reindeer antlers served as material. The sampling included wild reindeer from the tundra population (WLD), domestic reindeer from Nenets (NEN), Chukchi (CHU), and Even (EVN) breeds, as well as the Evenk Krasnoyarsk (EVK_KRA) and Yakut (EVK_YAK) populations. For the study of mtDNA, 123 unrelated individuals were selected. Microsatellite analysis was performed in 213 individuals of domestic breeds and 119 representatives of the wild population. An analysis of mtDNA CytB gene sequences showed that all studied populations were characterized by high haplotype diversity, 0.519 (CHU)-0.997 (WLD) and nucleotide diversity, 0.00238 (CHU)-0.00626 (WLD). According to mtDNA, a separate genetic structure of the studied reindeer populations has not been identified. An analysis of microsatellite variability showed that values of allelic richness ranged from 6.188 in CHU to 8.76 in WLD. In all 6 populations, the observed heterozygosity ranged from 0.566 (CHU) to 0.687 (EVK_YAK) and 0.693 (WLD). All the studied reindeer groups were characterized by a deficit of heterozygotes, as indicated by positive values of the fixation index, 0.11 (EVK_YAK)-0.262 (EVK_KRA). A genetic network structure analysis showed the differentiation of the Chukotka breed from the rest groups, as evidenced by the highest FST and JostD values, which varied from 0.203 and 0.488 for EVK_KRA to 0.212 and 0.564 for EVN, respectively. Based on both nuclear and mitochondrial markers, wild reindeer population showed higher genetic diversity compared to domestic populations. | Северный олень (Rangifer tarandus L., 1758) - важный биологический вид, играющий ключевую роль в жизни народов Крайнего Севера России. Цель исследования - оценка генетического разнообразия, генетической структуры и филогенетических взаимоотношений домашних и диких популяций северного оленя, разводимых на территории Российской Федерации, на основе полных последовательностей гена CytB митохондриальной ДНК и полиморфизма локусов микросателлитов. Исследования проводили в 2022 г. Материалом служили срезы с рогов северного оленя. Выборка включала диких северных оленей тундровой популяции (WLD), домашних оленей ненецкой (NEN), чукотской (CHU), эвенской (EVN) пород, а также красноярской (EVK_KRA) и якутской (EVK_YAK) популяций эвенкийской породы. Для исследования мтДНК были отобраны 123 неродственные особи. Микросателлитный анализ проводили у 213 особей домашних пород и 119 представителей дикой популяции. Анализ последовательностей гена CytB мтДНК показал, что все популяции характеризовались высоким гаплотипическим 0,519 (CHU)-0,997 (WLD) и нуклеотидным разнообразием 0,00238 (CHU)-0,00626 (WLD). По мтДНК обособленной генетической структуры исследуемых популяций северного оленя не выявили. При анализе микросателлитной изменчивости значения аллельного разнообразия находились в пределах от 6,188 у CHU до 8,76 у WLD. Во всех 6 популяциях наблюдаемая гетерозиготность варьировала от 0,566 (CHU) до 0,687 (EVK_YAK) и 0,693 (WLD). Все группы северного оленя характеризовались дефицитом гетерозигот, на что указывали положительные значения индекса фиксации FIS = 0,11 (EVK_YAK)-0,262 (EVK_KRA). Анализ структуры генетической сети показал дифференциацию чукотской породы от остальных, о чем свидетельствуют наивысшие показатели индекса FST и критерия JostD - от 0,203 и 0,488 у EVK_KRA до 0,212 и 0,564 у EVN. Как по ядерным, так и по митохондриальным маркерам популяция диких оленей отличалась от одомашненных популяций более высоким генетическим разнообразием.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation