Сельскохозяйственные животные
2 мин. чтения

Ключевые регуляторы лактационной продуктивности крупного рогатого скота: результаты мультиомного исследования

Исследователи выявили молекулярные механизмы, определяющие различия в лактационной продуктивности между породами крупного рогатого скота с помощью комплексного анализа транскриптома и метаболома

Ключевые регуляторы лактационной продуктивности крупного рогатого скота: результаты мультиомного исследования

AI-generated cover

Эффективность молочного производства напрямую зависит от особенностей лактационной продуктивности различных пород крупного рогатого скота. Для повышения продуктивности животных критически важно понимание молекулярных механизмов, лежащих в основе этих процессов. Недавно опубликованное в журнале Frontiers in Veterinary Science исследование раскрывает новые аспекты регуляции лактации на молекулярном уровне у двух значимых пород крупного рогатого скота.

Исследователи поставили перед собой амбициозную задачу: выявить ключевые молекулярные механизмы, определяющие особенности лактации у синьцзянского бурого скота (XJBC) и китайского голштинского скота (CHC). Для этого авторы применили инновационную стратегию мультиомной интеграции, объединив данные транскриптомного анализа крови с метаболомными показателями молока и плазмы.

Сезонные различия и молекулярные паттерны

Особенностью исследования стал всесторонний анализ сезонных изменений. Авторы работы проанализировали образцы от семи животных каждой породы во все четыре сезона года (весна, лето, осень и зима). Результаты транскриптомного анализа выявили значительные различия между породами: 124, 877, 169 и 81 дифференциально экспрессируемых генов (DEGs) в весенний, летний, осенний и зимний периоды соответственно.

Исследователи отметили, что выявленные гены были преимущественно вовлечены в биологические пути, связанные с иммунным ответом, передачей сигналов и метаболическими процессами. Это указывает на комплексный характер различий между породами на молекулярном уровне.

Метаболомный анализ также продемонстрировал существенные различия. В молоке было выявлено 78, 97, 80 и 50 дифференциально экспрессируемых метаболитов (DEMs) по сезонам, в то время как в плазме крови их количество составило 80, 173, 48 и 54 соответственно.

Интеграция данных и ключевые сигнальные пути

Одним из наиболее ценных результатов исследования стала интеграция транскриптомных и метаболомных данных. Авторы обнаружили, что дифференциально экспрессируемые гены и метаболиты, ассоциированные с осью метаболизма кровь-молоко, были значительно обогащены в таких сигнальных путях, как метаболизм галактозы, сигнальный путь NF-kappa B и метаболизм пурина/пиримидина.

В свою очередь, компоненты, связанные с осью метаболизма кровь-плазма, были обогащены в путях ABC-транспортеров и взаимодействия с внеклеточным матриксом (ECM-receptor interaction).

Исследователи подчеркивают, что наблюдаемые сезонные паттерны отражают именно различия между породами, проявляющиеся в разные сезоны, а не внутренние сезонные реакции каждой породы в отдельности. Это важное наблюдение позволяет более точно интерпретировать полученные данные в контексте селекционной работы.

Авторы публикации систематически описали регуляторные модули лактационной продуктивности у синьцзянского бурого и китайского голштинского скота. Выявленные дифференциально экспрессируемые гены и метаболиты представляют собой ценные мишени для дальнейших исследований и формируют теоретическую основу для расшифровки молекулярных механизмов лактации, что может существенно продвинуть молекулярную селекцию в животноводстве.

Данное исследование открывает новые горизонты в понимании биологических основ лактации у крупного рогатого скота и может способствовать разработке более эффективных стратегий селекции для повышения продуктивности молочного животноводства.

Источник: Frontiers in Veterinary Science https://www.frontiersin.org/journals/veterinary-science/rssCON-VET.ru

Читайте также

Мелоксикам при рождении: влияние на восстановление телят после трудных родов

Исследование показало, что введение мелоксикама новорожденным телятам улучшает восстановление жизненных функций, особенно после осложненных родов.

Новый бактериофаг показал эффективность против вибриоза трепангов

Исследователи выделили литический фаг, который снижает ассоциацию Vibrio harveyi с клетками трепанга и защищает от апоптоза

Первый долгосрочный мониторинг выбросов метана у дойных буйволиц с помощью GreenFeed

Итальянские ученые провели первое исследование выбросов метана у средиземноморских буйволиц, получив базовые значения для оценки углеродного следа.

Микробиота кишечника двугорбых верблюдов зависит от региона и типа содержания

Исследование выявило значительные различия в составе кишечной микробиоты верблюдов при пастбищном содержании в северном Синьцзяне и стойловом — в южном

Тимол и карвакрол как регуляторы аппетита у цыплят-бройлеров

Исследование показало, что добавки тимола и карвакрола снижают потребление корма через активацию гипоталамических путей и улучшают кишечную морфологию