CC BY
20
УДК 575.113:599:636
Боднарук В. С., к. б. н., старший викладач Кос В. Ф., к. с-г. н., доцент Жмур А. Й., асистент © Лъв\всъкий нацюнальнийутеерситет ветеринарногмедицини та бютехнологт ш. С. 3. Гжицького, м. Лъвгв, Украта
ОРГАННА ТКАНИНОСПЕЦИФ1ЧН1СТБ ВЕЛИКО! РОГАТО! ХУДОБИ ТА ЗУБР1В
У cmammi показано зв'язок мгж особливостями iзоферментного спектру enympirnnix оргатв великогрогатогхудоби pi3HUX напрямкгв npodyKmuenocmi та мгжвидових eidMiHHOcmeU Bos i Bison. Анал1зуючи породоспециф1чт особливост1 генетичног структуры великог рогатог худоби можна передбачати, що iснуютъ певт мехатзми, ят маютъ пром1жну роль м1ж генетично-детермтованим пол1морф1змом 6ioxiMi4uux MapKepie та мтливжтю комплексе ознак npodyKmuenocmi (1). Одним з таких Mexani3Mie може бути мтливктъ «6ioxiMi4H080 фенотипу» pi3uux оргашв - ряду opгaнocneцuфiчнux iзoфepмeнmнux cneKmpie гenemuKO-6ioxiMi4HUX систем. Узе 'язку з циму даному do^idi булорозглянуто opгaнocneцuфiчнi ocoблuвocmi iзoфepмeнmнoгo спектру pi3HUX фepмeнmiвy тваринмолочного там'ясного напрямку npodyKmuenocmi, а також проведено поргвняння иого i3 зубрами. Дocлiджeння ceid4amb про наявтетъ вираженог opгaнocneцuфiчнocmi iзoфepмeнmнoгo спектру пуриннуклеозидфосфорелази, мaлamдeгiдpoгeнaзu, малик - ензиму, та лaкmamдeгiдpoгeнaзu у великог рогатог худоби та 3y6pie. Виявлет enympimnboeudoei eidMinnocmi opгaнocneцuфiчнoгo iзoфepмeнmнoгo спектру i показано, що експреЫя до^джуваних генетико - 6ioxiMi4HUX систем суттево вiдpiзняemъcя у великог рогатог молочного та м 'ясного напрямюв npodyKmuenocmi в серцевому та скелетному м'язах. Спектр серцевого м'яза молочног худоби вiдpiзняemъcя eid м'ясног та nodi6nuu до типового для серцевого м 'яза зубра.
Ключов1 слова: opгaнocneцuфiчнuй iзoфepмeнmнuй спектр, генетично-детермтовании noлiмopфiзм, 6ioxiMi4Hi маркери, електрофорез, гомогенат, вuдocneцuфiчнuй.
УДК 575.113:599:636
Боднарук В. С., к. б. н., старший преподаватель Кос В. Ф., к. с-г. н., доцент Жмур А. И., ассистент Львовский националъныйуниверситет ветеринарноймедицины и биотехнологии им. С. 3. Гжицкого, г. Львов, Украина ОРГАННАЯ ТКАНЕСПЕЦИФИЧНОСТЬ КРУПНОГО РОГАТОГО
СКОТА И ЗУБРОВ
В статье показано связь между особленностями изоферментного спектра внутренних органов крупного рогатого скота разной продуктивности и межвидовые отличия Bos и Bison. Анализируя породоспецифические особенности генетической структуры крупного рогатого скота можна предвидеть, что есть определенные механизмы, которые имеют
© Боднарук В. £., Кос В. Ф., Жмур А. Й., 2014
22
промежуточную роль между генетически-детерминированным полиморфизмом биохимических маркеров и изменчивостью комплексов направлений продуктивности. Одним из таких механизмов может быть изменчивость "биохимического фенотипа" разных органов - ряда органоспецифических изоферментных спектров генетико - биохимических систем. В связи с этим в даном опыте було разсмотрено органоспецифические особенности изоферментного спектра разных ферментов у животных молочного и мясного направления продуктивности, а также сравнение его с зубрами Опыт сведетелъствует о существовании выраженой органоспецифичности изоферментного спектра пуриннуклеозидфосфорелазы, малатдегидрогеназы, малик - ензима, а также лактатдегидрогеназы у крупного рогатого скота и зубров. Выявленны внутривыдовые отличия органоспецифического изоферментного спектра. Показано, что експресия изучаемых генетико-биохимических систем очень отличаются у крупного рогатого скота молочного и мясного направлений продуктивности в сердечном скелетном мязах. Спектр сердечного мяза молочного скота отличается от мясного и похож на типичный сердечный мяз зубра.
Ключевые слова: органоспецифический изоферментный спектр, генетически детерминированый полиморфизм, биохимический маркер, електрофорез, гомогенат, видоспецифический.
UDC 575.113:599:636
Bodnaruk V. Y., candidate of biol. Sciense. Senior lecturer Kos V. F., candidate of agricultural Science, Associate Professor Zhmur A. Yo., assistant Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies named after
C. Z. Gzhytskiy, Lviv, Ukraine
ORGAN TISSUE- SPECIFICITY OF CATTLE AND BISON
The article shows the correlation between the isozyme spectrum of internal organs of cattle of different areas of productivity and interspecific perfectly Bos and Bison. Analyzing breed specific characteristics of the genetic structure of cattle may provide that certain mechanisms that have an intermediate role between genetically -determined polymorphism of biochemical markers and complex traits variability in performance. One such mechanism may be variability "biochemical phenotype" of different organs - organ isozyme spectra of a number of genetic - biochemical systems. In this regard, the present experiment was considered organ- features isozyme spectrum of different enzymes in animal milk and meat production performance and compare it with the bison. Studies indicate the presence of severe organic isozyme specificity purine nucleoside range fosforelazy, malate dehydrogenase, Malik - enzyme and lactate in cattle and bison. Revealed intraspecific differences organ isozyme spectrum. It is shown that the expression of the studied genetic - biochemical systems differs significantly in bovine milk and meat production performance in cardiac and skeletal muscles. The spectrum of cardiac muscle differs from dairy and meat like a typical heart muscle bison.
Key words: organ isozyme spectrum of genetically determined polymorphism, biochemical markers, electrophoresis, homohenad, species-specific.
23
Вступ. Анал1зуючи породоспециф1чш особливоси генетично! структури велико! рогато! худоба, можна передбачати, що можуть юнувати певш мехашзми, яю мають пром1жну роль м1ж генетично-детермшованим пол1морф1змом 6ioxiMi4HHx маркер1в та м1нлив1стю комплекЫв ознак продуктивности Одним з таких мехашзм1в може бути м1нлив1сть "6ioxiMi4Horo фенотипу" р1зних оргашв - ряду органоспециф1чних ¿зоферментних спектр1в генетико - бюх1м1чних систем. У зв'язку з цим, у даному дослад були розглянуи органоспециф1чн1 особливоси ¿зоферментного спектру р1зних фермент1в у тварин молочного та м'ясного напрямку продуктивность Для проведения даного дослщу на електрофоретичному блощ попарно розмщали проби м'ясних, пот1м молочних тварин у такому порядку: легеш, серцевий м'яз, селезшка, скелетний м'яз та печшка. Особливост1 органоспециф1чного ¿зоферментного спектру фермешгв загального внутршньокл^инного метабол1зму е видоспециф1чним (2). Тому пор1вняльний анал1з органоспециф1чного спектру ¿зофермешгв р1зних генетико - 6ioxiMi4HHx систем в даних дослщженнях виконувався на невеликих кшькостях тварин (3-5 гол1в).
Матер1али i методи. Дослщ проводився на тваринах укра!нсько! м'ясно! породи ТЗОВ "Укра!на" Чершпвсько! облает^ тварин молочного напрямку продуктивное^ червоно-ряб1 голштини СП "Нива" Ки!всько! облает^ зразки оргашв зубра, б1зона та !х г1брид1в представив Т. Сипко (1нститут екологи, Москва). В данш робот! використовувався основний метод - електрофорез. Для проведения даного дослщу на електрофоретичному блощ попарно розмщували проби м'ясних, а пот1м молочних тварин в такому порядку: легеш, серцевий м'яз, селезшка, скелетний м'язта печшка.
Для м1жвидового пор1вняння дослщжували ¿зоферментний спектр оргашв представниюв виду Bos та Bison. Останнш вид був представлений европейським зубром, американським 6i30H0M та i'x пбридом. Вивчали особливоси ¿зоферментного спектру opraHiß Bcix представниюв, а ocкiльки вщмшносп мiж ними незначш, то дaлi вони будуть ¿менуватися зубрами. В даному дослщженш зразки наносили попарно: гомогенат серцевого м'язу м'ясних тварин, молочних та 3y6piß.
Результати дослщжень. Пуриннуклеозидфосфорелаза (NP). Даний фермент монолокусний, тетрамер. На фореграмах фермент проявляеться одною зоною (фенотип NP L з низькою актившетю), або розтягнутою плямою (висока aKTHBHicTb NP H). AKTHBHicTb NP майже однакова у бiльшocтi дослщжуваних opraHiß за винятком спектру скелетних м'язiв, де пopiвнянo з шшими органами вона мiнiмaльнa. Вщносна aKTHBHicTb цих фepмeнтiв однакова у тварин молочного та м'ясного напрямюв продуктивное^ в скелетних м'язах, та вiдpiзняeтьcя в серцевому м'язi. При проведенш мiжвидoвoгo пopiвняння було виявлено, що в серцевому M^3i максимальна aKTHBHicTb цього ферменту вiдзнaчaeтьcя у зубра та тварин молочного напрямку продуктивное^, мтмальна aKTHBHicTb - у тварин м'ясного напрямку продуктивности
Cлiд зауважити, що за лiтepaтypними даними opгaнocпeцифiчнa ocoбливicть eKcnpeci! NP однакова у тварин з генетично детермшованими вщмшностями за актившетю цього ферменту в еритроцитах KpoBi (3,4).
Лактатдегщрогеназа (LDH). Фермент тетрамер, на фopeгpaмi було виявлено п'ять зон aKTHBHOCTi ферменту, яю являють собою комбшащю субодиниць продукив двох лoкyciв. П'ять зон проявляються не у Bcix органах. У roMoreHaTi легень було зaфiкcoвaнo чотири зони - LDH-1, LDH-2, LDH-3,
24
LDH-4. Найвища актившсть була у швидко! зони LDH-1. При анал1з1 зразк1в серцевого м'язу проявляеться переважно три зони LDH-1, LDH-2, LDH-3. У селезшщ переважно три зони LDH-1, LDH-2, LDH-3 та LDH-4. У гомогенатах печшки було виявлено три найбшьш рухлив1 зони. У скелетному м'яз1 тварини р1зних напрямюв продуктивное^ проявились Bei п'ять зон. Вщмшшсть м1ж ¿зоферментним спектром цих тварин була у вщноснш активное^ р1зних зон. Тварини м'ясного напрямку продуктивное^ вщзначались вищою вщносною актившстю повшьних зон LDH-5 i вона спадала до найбшьш рухливих LDH-1. Тварини молочного напрямку продуктивное^ видщяються вищою актившстю швидких зон LDH-1, LDH-2. Вщмшност1 м1ж тваринами молочного та м'ясного напрямку продуктивное^ за спектром LDH виявляються також в серцевому м'язк у молочних тварин, на вщмшу вщ м'ясних, спостер1гаеться експреЫя повшьних зон LDH-4, LDH-5. При м1жвидовому пор1вняльному анал1з1 було виявлено под1бшсть ¿зоферментного спектру LDH за серцевим м'язом м1ж зубрами та молочними тваринами, а за скелетним м'язом - м1ж зубрами та м'ясними тваринами.
Малатдегщрогеназа (MDH). При анал1з1 органоспециф1чного спектру MDH на фореграмах проявилось дв1 зони активное^ ферменту: цитоплазматична та м1тохондр1альна, остання вщзначаеться меншою рухливютю. Найбшьша актившсть обох форм проявляеться у серцевому м'язг Вщносно висока актившсть м1тохондр1ально! форми виявлена в серцевому та скелетному м'язах i в печшщ. У легенях i селезшщ актившсть ще! зони була низька. Щодо цитоплазматично! форми, то вона представлена у Bcix дослщжуваних органах з найбшьшою актившстю в серцевому та скелетних м'язах. У тварин молочного напрямку продуктивное^ актившсть обох форм значно вища, шж у м'ясних в серцевому м'яз1, але практично однакова в скелетних м'язах. Мгжвидове пор1вняння серцевого м'яза показало, що актившсть обох форм MDH у зубр1в бшьш под1бна до виявлено! у молочних тварин та пом1тно вища, шж у м'ясних.
Малик - ензим (МЕ). На фореграмах виявлено дв1 зони активности Цитоплазматична форма фарбуеться слабше та вщзначаеться бшьшою рухливютю. М1тохондр1альна характеризуеться вищою актившстю зон. Цитоплазматична зона проявляеться у Bcix пробах з максимальною актившстю у печшщ та серцевому м'яз1 i мммально в легенях. М1тохондр1альна зона проявляеться ч1ткше, але в селезшщ вона вщеутня. Максимальна актившсть останньо! вщм1чена у серцевому м'язг При проведенш м1жвидового пор1вняння виявлено под1бшсть ¿зоферментного спектру серцевого м'яза зубра та тварин молочного напрямку продуктивности
Зразки оргашв американського б1зона дослщжували за наступними ферментами: лактатдегщрогеназа - фермент представлений п'ятьма зонами, вщмшност1 в ¿зоферментному спектр! вщносно активное^ р1зних зон найбшьша у нирках, легенях та серщ - LDH-5, проте в печшщ найвища актившсть зони LDH-1. Не у Bcix органах проявляеться п'ять зон. Глюкозо-6 -фосфатдегщрогеназа - на фореграмах виявлено дв1 зони. Одна зона залишаеться на "старт1", друга бшьш рухлива. За актившстю швидко! зони вщзначаеться печшка, найменша актившсть ще! зони в серцевому та скелетному м'язах. Малатдегщрогеназа - майже з однаковою актившстю проявились дв1 зони. Дещо вища актившсть швидко! зони в нирках, найменша актившсть повшьно!
25
зони в легенях. Пуриннуклеозидфосфорелаза - проявилась одна зона, вщносна актившсть яко! найвища у легенях.
Проводили також м1жвидове пор1вняння ¿зоферментного спектру серцевого м'язу представниюв виду Bison та велико! рогато! худоби молочного та м'ясного напрямюв продуктивности
Лактатдегщрогеназа - на фореграм1 проявилось п'ять зон. Переважае актившсть швидких зон LDH-4 та LDH-5. 1зоферментний спектр зубра за проявлениям активное^ зон бшьш под1бний до худоби молочного напрямку продуктивности Малатдегщрогеназа - на фореграмах проявилось дв1 зони, найвищою актившетю цих зон вщзначалась велика рогата худоба молочного напрямку продуктивное^, найнища актившсть у м'ясних. Малик - ензим -виявлено дв1 форми, повшьна зона профарбовуеться чпташе. Вщносна актившсть окремих проб особливо не видшяеться, дещо вища вона у велико! рогато! худоби, шж у зубр1в.
Висновки. Даш дослщження евщчать про наявшеть виражено! органоспециф1чност1 ¿зоферментного спектру пуриннуклеозидфосфорелази, малатдегщрогенази, малик - ензиму, та лактатдегщрогенази у велико! рогато! худоби та зубр1в. Виявлеш внутр1шньовидов1 вщмшносп органоспециф1чного ¿зоферментного спектру. Показано, що експреЫя дослщжуваних генетико -6ioxiMi4HHx систем суттево вщр1зняеться у велико! рогато! худоби молочного та м'ясного напрямюв продуктивное^ в серцевому та скелетному м'язах. "Бюх1м1чний фенотип" серцевого м'яза молочно! худоби в1др1зняеться вщ м'ясно! та под1бний до типового для серцевого м'яза зубра, тод1 як "бюх1м1чний фенотип" скелетного м'язу под1бний м1ж зубрами та м'ясною худобою i вщр1зняеться вщ виявленого у молочних тварин.
Л1тература
1.Животовский Л. А. Показатель сходства популяций по полиморфным признакам / Л.А. Животовский // Общая бюлопя.-1999. -Т. 40, №4. -С. 587-602.
2. Mutation affecting the lactatedehydrogenase locus LDH - 1 in the mouse / Pretsch. W.et. al. // Genetics. - 1993. - 135. - № 1. - P. 161-170.
3.Electrophoretic variation of red cell enzyme sustems in farm animals / McDermid E. M. et. al. //Anim. Blood Groups and Biochem. Genet. - 1975. - V 6. №3. - P. 127-174.
4.Taker E. Genetic differences in metabolism of farm animals / E. Taker // TheBlood of Sheep - Berlin: Springer - verlog. - 1975. - P. 123-151.
Рецензент - д.с.-г.н., професор Щербатий 3.£.
26
