Транскриптом проксимальной головки бедренной кости выявил новые гены-кандидаты, связанные с эпифизиолизами у цыплят-бройлеров

Отслоение головки бедренной кости (ОГБК), также известное как эпифизиолиз, представляет собой распространенное заболевание, которое затрагивает эпифиз бедренной кости у кур. Это состояние является значительным фактором риска для развития инфекций, которые могут привести к бактериальному хондронекрозу и остеомиелиту у бройлеров. Понимание генетических механизмов, участвующих в этом заболевании, может помочь в разработке методов профилактики и лечения.

Цель исследования

Основной целью данного исследования было выявление генов-кандидатов, связанных с эпифизиолизами у цыплят-бройлеров, с использованием технологии RNA-Seq для анализа дифференциально экспрессируемых генов (ДЭГ) в бедренной кости здоровых бройлеров и бройлеров с ОГБК.

Материалы и методы

1. Выбор образцов: Образцы зоны роста бедренной кости (ЗРБК) были собраны у 4 здоровых бройлеров и 4 бройлеров с синдромом снижения яйценоскости в возрасте 35 дней.

2. Секвенирование: Секвенирование проводилось по протоколу Illumina с парным считыванием. Это позволило получить высококачественные данные о транскрипции.

3. Анализ данных: Полученные данные были обработаны с использованием пакета edgeR для выявления дифференциально экспрессируемых генов, с учетом показателя ложного обнаружения (FDR < 0,05).

Результаты

- В ходе исследования было получено около 16 миллионов считываний на образец с парными считываниями длиной 2 × 100 пар оснований.
- После контроля качества данных было сопоставлено около 12 миллионов считываний на образец с эталонным геномом курицы (Galgal5).
- В общей сложности в бедренной кости было обнаружено 12,645 генов. Из них 314 генов показали различия между группами: 154 гена были активированы, а 160 — подавлены у бройлеров с синдромом снижения яйценоскости.

В функциональном анализе были выявлены несколько биологических процессов, которые были чрезмерно представлены:

1. Клеточная адгезия и внеклеточный матрикс (ВКМ): Эти процессы играют важную роль в развитии костей и могут быть связаны с ростом цыплят. Изменения в этих процессах могут способствовать возникновению ОГБК.

2. Кровообращение и липидный обмен: Эти процессы также были связаны с ростом и развитием костей, что может указывать на их влияние на синдром быстрого роста (СГС).

3. Апоптоз и иммунный ответ: Обнаруженные в исследовании процессы, связанные с гибелью клеток и иммунным ответом, могут быть связаны с последствиями синдрома быстрого роста.

Выводы

Исследование показало, что с помощью анализа транскриптома головки бедренной кости были выявлены гены, которые потенциально играют роль в эпифизиолизах. Это позволило лучше понять механизмы, регулирующие развитие костей у быстрорастущих цыплят.

- Клеточная адгезия и ВКМ: Подчеркивается их важность в развитии синдрома быстрого роста, что может быть связано с изменениями в структуре и функции костной ткани.

- Липидемия и воспаление: Полученные данные о влиянии этих факторов на синдром быстрого роста у бройлеров открывают новые горизонты для дальнейших исследований.

Практическое значение

Понимание изменений в транскриптоме головки бедренной кости может помочь в разработке селекционных стратегий, направленных на повышение жизнестойкости птицы и получение более выносливых бройлеров. Это может привести к улучшению здоровья птиц и снижению экономических потерь, связанных с заболеваниями костей.

Данное исследование подчеркивает важность генетических исследований для понимания заболеваний, таких как эпифизиолиз, и их влияния на рост и развитие бройлеров. Выявление новых генов-кандидатов может стать основой для разработки эффективных методов профилактики и лечения, что в свою очередь повысит продуктивность и здоровье птицеводства.


Исследование: BMC Genomics