Porównawcze cytogenetyczne mapowanie locus HSPB1 w genomach bydłowatych

BARBARA DANIELAK-CZECH

Departament of Animal Cytogenetics and Molecular Genetics, National Institute of Animal Production, Krakowska 1, 32-083 Balice/Kraków

ANNA KOZUBSKA-SOBOCIŃSKA

Departament of Animal Cytogenetics and Molecular Genetics, National Institute of Animal Production, Krakowska 1, 32-083 Balice/Kraków

MAREK BABICZ

Department of Pig Breeding and Production Technology, University of Life Sciences in Lublin, Akademicka 13, 20-950 Lublin



Abstrakt

Białko HSPB1, z rodziny małych białek szoku cieplnego (sHsps), pełni funkcjonalną rolę w regulacji wielu procesów wewnątrzkomórkowych oraz ochronie przed stresowymi czynnikami środowiskowymi. Mutacje genu HSPB1 są przyczyną dysfunkcji komórek neuronowych, związanych z miopatiami, neuropatiami motorycznymi i zaburzeniami neurodegeneracyjnymi, w tym równieŜ z chorobami prionowymi. Precyzyjna, chromosomowa lokalizacja tego genu moŜe przyczynić się do identyfikacji nowego QTL skorelowanego z opornością/podatnością na choroby prionowe u bydłowatych. W wyniku porównawczego mapowania przeprowadzonego techniką FISH z gatunkowo specyficznymi i heterologicznymi sondami molekularnymi określono lokalizację genu HSPB1 w regionie 25q22 genomu bydła i kóz oraz 24q22 owiec. Fizyczna lokalizacja tego genu w genomach badanych gatunków określiła jego przynaleŜność do grup sprzęŜeniowych i syntenicznych, co jest istotne dla przewidywania skutków selekcji genetycznej.

Słowa kluczowe:

bydło, owce, kozy, chromosomy, technika FISH, gen HSPB1, małe białka szoku cieplnego, choroby prionowe

Acunzo J., Katsogiannou M., Rocchi P., 2012. Small heat proteins HSP27 (HspB1), αβ-crystallin (HspB5) and HSP22 (HspB8) as regulators of cell death. Int. J. Biochem. Cell B. 44, 1622–1631.

Arrigo A.P., 2012. Pathology-dependent effects linked to small heat shock proteins expression: an update. Scientifica, ID 185641, doi: org/10.6064/2012/185641.

Arrigo A.P., 2013. Human small heat shock proteins: Protein interactomes of homo- and heterooligomeric complexes: An update. FEBS Lett. 587, 1959–1969.

Bae S.E., Jung S, Kim H.Y., Son H.S., 2012. Correlation analysis for the incubation period of prion disease. Prion 6, 276–281.

Boncoraglio A., Minoia M., Carr S., 2012. The family of mammalian small heat shock proteins (HSPBs): Implications in protein deposit diseases and motor neuropathies. Int. J. Biochem. Cell Biol. 44, 1657–1669.

Brown C.A., Schmidt C., Poulter M., Hummerich H., Klöhn P.C., Jat P., Mead S., Collinge J., Lloyd S.E., 2014. In vitro screen of prion disease susceptibility genes using the scrapie cell assay. Hum. Mol. Genet. 2, 5102–5108.

Brownell S.E., Becker R.A., Steinman L., 2012. The protective and therapeutic function of small heat shock proteins in neurological diseases. Front. Immunol. 3, 74, doi: 10.3389/ fimmu.2012.00074.

Chowdhary B.P., Fronicke L., Gustavsson I., Scherthan H., 1996. Comparative analysis of the cattle and human genomes: detection of ZOO-FISH and gene mapping-based chromosomal homologies. Mamm. Genome 7, 297–302.

Danielak-Czech B., Kozubska-Sobocińska A., Bąk A., 2014a. FISH-based comparative mapping of the Hsp27 gene on chromosomes of the domestic Bovids. Chromosome Res. 22, 414–414.

Danielak-Czech B., Kozubska-Sobocińska A., Kruczek K., 2014 b. Chromosomal assignment of the small heat protein genes in the sheep genome. Chromosome Res. 22, 412–413.

Darlymple B.P., Kirkness E.F., Nefedov M., McWillam S., Ratnakumar A., Barris W., Zhao S., Shetty J., Maddox J.F., O’Grady M., Nicholas F., Crawford A.M., Smith T., de Jong P.J., McEwan J., Oddy V.H., Cockett N.E., International Sheep Genomics Consortium, 2007. Using comparative genomics to reorder the human genome sequence into a virtual sheep genome. Genome Biol. 8, R152, doi: 10.1186/gb-2007-8-7-r152.

De Lorenzi L., Molteni L., Parma P., 2010. FISH mapping in cattle (Bos taurus L.) is not yet of fashion. J. Appl. Genet. 51, 497–499.

Di Berardino D., Di Meo G.P., Gallagher D.S., Hayes H., Iannuzzi L., 2001. International system for chromosome nomenclature of domestic bovids ISCNDB 2000. Cytogenet. Cell Genet. 92, 283–299.

Everts-van der Wind A., Kata S.R., Band M.R., Rebeitz M., Larkin D.M., Everts R.E., Green C.A., Liu L., Natarajan S., Goldammer T., Lee J.H., McKay S., Womack J.E., Lewin H.A., 2004. A 1463 gene cattle-human comparative map with anchor points defined by human genome sequence coordinates. Genome Res. 14, 1424–1437.

Goldammer T., Di Meo G.P., Lühken G., Drögemüller C., Wu C.H., Kijas J., Dalrymple B.P., Nicholas F.W., Maddox J.F., Iannuzzi L., Cockett N.E., 2009. Molecular cytogenetics and gene mapping in sheep (Ovis aries, 2n = 54). Cytogenet. Genome Res. 126, 63–76.

Hernandez-Sanchez J., Waddington D., Wiener P., Haley C.S., Williams J.L., 2002. Genome-wide search for markers associated with bovine spongiform encephalopathy. Mamm. Genome 13, 164–168.

Hu Z.L., Park C.A., Wu X.L., Reccy J.M., 2013. Animal QTLdb: an improved database tool for livestock animal QTL/association data dissemination in the post-genome era. Nucleic Acids Res. 41, 871–879, doi: 10.1093/nar/gks1150.

Iannuzzi L., Di Berardino D., 2008. Tools of the trade: diagnostics and research in domestic animal cytogenetics. J. Appl. Genet. 49, 357–366.

Iannuzzi L., King W.A., Di Berardino D., 2009. Chromosome evolution in domestic bovids as revealed by chromosome banding and FISH-mapping techniques. Cytogenet. Genome Res. 126, 49–62.

Lewin H., Larkin D.M., Pontius J., O’Brien S.J., 2009. Every genome sequence needs a good map.
Genome Res. 19, 1925–1928.

Moreno C.R., Cosseddu G.M., Schibler L., Roig A., Moazami-Goudarzi K., Andreoletti O., Eychenne F., Lajous D., Schelcher F., Cribiu E.P., Laurent P., Vaiman D., Elsen J.M., 2008. Identification of new quantitative trait loci (other than the PRNP gene) modulating the scrapie incubation period in sheep. Genetics 179, 723–726.

Moreno C.R., Moazami-Goudarzi K., Briand S., Robert-Granié C., Weisbecker J.L., Laurent P., Cribiu E.P., Haley C.S., Andreoletti O., Bishop S.C., Pong-Wong R., 2010. Mapping of quantitative trait loci affecting classical scrapie incubation time in a population comprising several generations of scrapie-infected sheep. J. Gen. Virol. 91, 575–579.

Sawiris G.P., Becker K.G., Elliott E.J., Moulden R., Rohwer R.G., 2007. Molecular analysis of bovine spongiform encephalopathy infection by cDNA arrays. J. Gen. Virol. 88, 1356–1362.

Schibler L., Di Meo G.P., Iannuzzi L., 2009. Molecular cytogenetics and comparative mapping in goats (Capra hircus, 2n = 60). Cytogenet. Genome Res. 126, 77–85.

Serrano C., Bolea R., Lyahyai J., Filali H., Varona L., Marcos-Carcavilla A., Acin C., Calvo J.H., Serrano M., Badiola J.J., 2011. Changes in HSP gene and protein expression in natural scrapie with brain damage. Vet. Res. 42, 13, doi: 10.1186/1297-9716-42-13.

Tortosa R., Vidal E., Costa C., Alamillo E., Torres J.M., Ferrer I., Pumarola M., 2008. Stress response in the central nervous system of a transgenic mouse model of bovine spongiform encephalopathy. Vet. J. 178, 126–129.

Vidal E., Acín C., Foradada L., Monzόn M., Márquez M., Monleon E., Pumarola M., Badiola J.J., Bolea R., 2009. Immunohistochemical characterization of classical scrapie neuropathology in sheep. J. Comp. Pathol. 141, 135–146.

Wettstein G., Bellaye P.S., Micheau O., Bonniaud P., 2012. Small heat shock proteins and the cytoskeleton: An essential interplay for cell integrity? Int. J. Biochem. Cell B. 44(10), 1680–1686.

Zhang C., de Koning D.J., Hernandez–Sanchez J., Haley C.S., Williams J.L., Wiener P., 2004. Mapping of multiple quantitative trait loci affecting bovine spongiform encephalopathy. Genetics 167, 1863–1872.

Opublikowane
2015-11-26



BARBARA DANIELAK-CZECH 
Departament of Animal Cytogenetics and Molecular Genetics, National Institute of Animal Production, Krakowska 1, 32-083 Balice/Kraków
ANNA KOZUBSKA-SOBOCIŃSKA 
Departament of Animal Cytogenetics and Molecular Genetics, National Institute of Animal Production, Krakowska 1, 32-083 Balice/Kraków
MAREK BABICZ 
Department of Pig Breeding and Production Technology, University of Life Sciences in Lublin, Akademicka 13, 20-950 Lublin



Licencja

Od 2022 r. artykuły są udostępniane na zasadach licencji Creative Commons uznanie autorstwa 4.0 międzynarodowa (CC BY 4.0). Artykuły opublikowane przed 2022 r. są dostępne na zasadach licencji Creative Commons uznanie autorstwa – użycie niekomercyjne – bez utworów zależnych 4.0 międzynarodowa  (CC BY-NC-ND 4.0).

Przysłanie artykułu do redakcji oznacza, że nie był on opublikowany wcześniej, nie jest rozpatrywany do publikacji w innych wydawnictwach.

Autor podpisuje oświadczenie o oryginalności dzieła i wkładzie poszczególnych osób.


Inne teksty tego samego autora

<< < 1 2 3 4 5