Ocena niestabilności chromosomowych u ras bydła objętych programem ochrony zasobów genetycznych zwierząt gospodarskich

DSpace/Manakin Repository

Show full item record

Title Ocena niestabilności chromosomowych u ras bydła objętych programem ochrony zasobów genetycznych zwierząt gospodarskich
Tytuł równoległy: Assessment of chromosomal instability in cattle breeds covered by the gene-pool protection program for farm animals
Autor: Szostek, Małgorzata
Promotor: Wójcik, Ewa; Kuchta-Gładysz, Marta [promotor pomocniczy]
URI: http://hdl.handle.net/11331/2245
Date: 2018
Abstract:
 
Streszczenie: Zewnętrzne i wewnętrzne czynniki o działaniu genotoksycznym, mutagennymi i kancerogennym powodują powstawanie uszkodzeń DNA. Te z kolei mogą powodować zjawisko niestabilności chromosomowej (CIN, Chromosomal instability), która negatywnie oddziałuje na stabilność genomu. Celem badań była cytogenetyczna ocena stabilności genomu ras bydła objętych programem ochrony zasobów genetycznych zwierząt gospodarskich w Polsce poprzez analizę kariotypu pod kątem niestabilności chromosomowych za pomocą testu wymiany chromatyd siostrzanych (SCE, Sister Chromatid Exchange) oraz testu identyfikacji miejsc łamliwych chromosomów (FS, Fragile Sites). Materiał badawczy stanowiła krew obwodowa 4 ras bydła objętych programem ochrony zasobów genetycznych w Polsce: polskiej czerwonej, polskiej czerwono-białej, białogrzbietej oraz polskiej czarno-białej. Z każdej rasy pobrano krew od 10 samic. Dokonano podziału badanych krów na 2 grupy wiekowe. Grupę 1 stanowiły krowy młode, które nie przeszły więcej niż 3 laktacje, natomiast grupę 2 - osobniki starsze, powyżej 3 laktacji. W każdej grupie wiekowej znajdowało się po 5 krów z danej rasy. Analizę cytogenetyczną prowadzono na chromosomach mitotycznych w stadium metafazy pozyskanych z hodowli in vitro limfoctów. Preparaty mikroskopowe poddano obróbce dwoma testami cytogenetycznymi: wymiany chromatyd siostrzanych i identyfikacji miejsc łamliwych chromosomów. Dokonując analizy mikroskopowej i komputerowej wykonano ocenę ilościową niestabilności chromosomowych. Uzyskane wyniki poddano analizie statystycznej. Wymiany chromatyd siostrzanych obserwowano jako niejednolicie wybarwione fragmenty chromatyd w obrębie jednego chromosomu i chromosomy harlekinowe, natomiast miejsca łamliwe jako przerwy chromatydowe (dziury), pęknięcia chromatydowe prowadzące do urwania chromatydy oraz złamania chromatyd chromosomów. Dodatkowo analizie poddano miejsca chromosomu (część proksymalna, interstycjalna, dystalna), w których dochodziło do uszkodzeń. W wyniku przeprowadzonych analiz badanych ras bydła stwierdzono średnią częstość SCE 4,70 ± 1,27, a FS 2,96 ± 0,94. Najmniej SCEs stwierdzono u krów polskich czerwonych następnie białogrzbietych, polskich czarno-białych, a najwięcej u polskich czerwono-białych. W przypadku FS najmniej uszkodzeń zaobserwowano u rasy białogrzbietej później u polskiej czerwonej, polskiej czerwono-białej i najwięcej u polskiej czarno-białej. U krów młodych zidentyfikowano niższe wartości SCE i FS. Wykazano, iż rasa i wiek istotnie statystycznie wpływają na poziom niestabilności chromosomowych. Najwięcej uszkodzeń materiału genetycznego zaobserwowano w części interstycjalnej chromosomów. Testy SCE i FS należą do bardzo czułych metod. Uzyskane wyniki potwierdziły ich przydatność w ocenie integralności genomu bydła. Dowiodły też, że rasy bydła objęte programem ochrony zasobów genetycznych zwierząt gospodarskich w Polsce są bardzo stabilne genetycznie i można je wykorzystać do poprawy stabilności genetycznej wysokoprodukcyjnych ras bydła.
 
Abstract: Endogenous and exogenous factors with genotoxic, mutagenic and carcinogenic effects cause DNA damage. These, in turn, can cause chromosomal instability (CIN), which negatively affects the stability of the genome.. The aim of the study was a cytogenetic assessment of the genomic stability of cattle breeds covered by the program of genetic resources protection of farm animals in Poland by karyotype analysis for chromosomal instability using the sister chromatid exchange test (SCE) and identification of the chromosome fragile sites (FS). The research material was peripheral blood of 4 cattle breeds covered by the gene-pool protection program for farm animals in Poland: Polish Red, Polish Red and White, White-Backed and Polish Black and White. In each breed, blood was collected from 10 cows. The examined cows were divided into two age groups. Group 1 consisted of young cows that did not pass more than 3 lactations, while group 2 - older specimens, over 3 lactations. In each age group there were 5 cows from a given breed. Cytogenetic analysis was performed on mitotic chromosomes at the metaphase stage obtained from in vitro lymphocyte cultures. These preparations were processed with two cytogenetic tests: sister chromatid exchange and identification of the chromosome fragile sites. A quantitative assessment of chromosomal instability was made by microscopic and computer analysis. The obtained results were subjected to statistical analysis. Exchanges of sister chromatids were observed as heterogeneously stained fragments of chromatids within one chromosome and harlequin chromosomes, while fragile sites as chromatidic breaks (holes), chromatid cracks leading to chromatin abstraction and chromosome chromate fracture. Additionally, the place of the chromosome (proximal, interstitial, distal part) in which the lesions were damaged was analyzed. As results an average frequency observed in the study population was: SCE 4.70 ± 1.27 and FS 2.96 ± 0.94. The least SCE was found in Polish Red cows, followed by White-Backed, Polish Black and White, and the most in Polish Red and White.In the case of FS, the least damage was observed in the White-Backed, then in the Polish Red, Polish Red and White, the most in the Polish Black and White. Younger cows had lower values of SCE and FS identified. I t was shown that race and age statistically significantly influence the level of chromosomal instability. The most damage to genetic material was observed in the interstitial part of chromosomes. The SCE and FS tests are very sensitive methods. The obtained results confirmed their usefulness in assessing the integrity of the cattle genome. They also proved that cattle breeds covered by the program of genetic resources protection of farm animals in Poland are very stable genetically and can be used to improve the genetic stability of high-production cattle breeds.
 
Description: Wydział Przyrodniczy

Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Search DSpace


Advanced Search

Browse

My Account

Statistics