Лаборатория геномных и пост-геномных технологий в животноводстве

1. Мегагрант Минобрнауки РФ «Разработка эффективных инструментов для развития животноводства с использованием генетических технологий и анализа больших данных» (№ 075-15-2025-014 (№ 075-15-2024-666), 2024-2028 гг.).

Цель проекта:

1. Исследование генома и транскриптома племенных свиней пород ландрас, йоркшир и дюрок для идентификации новых генетических маркеров хозяйственно-ценных признаков животных и разработки эффективных постгеномных подходов направленной селекции, генетической паспортизации и получения линий с новыми характеристиками.
2. Создание в Республике Башкортостан научной школы по геномным и пост-геномным исследованиям в области животноводства

Задачи проекта:

– Создание биобанка ДНК и РНК тканей племенных животных с целевыми признаками.

– Поиск информативных биомаркеров, ассоциированных с устойчивостью и подверженностью экономически значимым заболеваниям и хозяйственно-ценными признакам, с использованием методов GWAS, секвенирования генома и транскриптома.

– Выявление генов, задействованных в формировании хозяйственно-ценных признаков животных, с использованием комбинированных полногеномных и транскриптомных исследований.

– Разработка подходов к усовершенствованию хозяйственных признаков животных с применением методов генной инженерии и геномного редактирования.

– Разработка комплементарных классической геномной селекции подходов отбора животных по пост-геномным данным, включая биохимические, протеомные и транскриптомные маркеры и аллели, напрямую связанные с контролем генетической экспрессии.

– Развитие новой цифровой платформы SwineTSS_Russia, представляющей собой совокупность мультиомиксных данных: генетических цифровых атласов экспрессии генов, аллель-специфичной экспрессии и активности регуляторных элементов генома, связанных с полезными признаками свиней.

– Ретроспективный анализ баз метаданных по фенотипам и другим характеристикам свиней для выделения и последующего геномного и постгеномного анализа наиболее контрастных по признакам животных для выделения генетических основ фенотипических проявлений.

– Подготовка образовательных программ и проведение стажировок для обучения молодых специалистов современным методам направленной селекции, транскриптомного анализа и геномного редактирования.

Планируемые результаты:

В результате реализации данного проекта будет собрана коллекция ДНК и тканеспецифичной РНК свиней пород Ландрас, Йоркшир и Дюрок (DanBred) с изучаемыми признаками, на основе анализа которой будут разработаны генетические технологии, позволяющие повысить эффективность животноводства в Республике Башкортостан и Российской Федерации:

– способы отбора животных по изучаемым признакам (отсутствие заболеваний, высокая мясная продуктивность и др.) для проведения геномной селекции;

– способы определения экономически значимых заболеваний и особенностей животных, таких как хромота и склонность к каннибализму, и предрасположенности к ним;

– технологии генетического усовершенствования животных для придания им новых признаков;

– системно пополняемые цифровые генетические ресурсы, отражающие мультиомиксные данные свиней с различными контрастными фенотипами.

2. Мегагрант Минобрнауки России в рамках реализации Федеральной научно-технической программы развития генетических технологий на 2019–2030 годы «Постгеномные технологии для птицеводства» (№ 25-075-60608-1-0073-000129, 2025-2027 гг.).

Цели проекта:

– Исследование генома, транскриптома и метагенома кур для идентификации новых молекулярных маркеров с высоким потенциалом использования для улучшения хозяйственно ценных признаков.

– Исследование молекулярных механизмов эмбриональной спячки куриных эмбрионов и искусственной линьки кур.

– Разработка подходов к усовершенствованию хозяйственно полезных признаков птиц с применением генетических технологий, в том числе мультиомиксного анализа и анализа больших геномных данных.

– Разработка комплексного подхода для характеристики и системного анализа стад кур для эффективной организации селекционно-генетических программ на территории Российской Федерации, в том числе создания новых кроссов.

– Разработка баз данных информативных биомаркеров эффективных хозяйственно ценных признаков кур и программных продуктов для исследований in silico.

Задачи проекта:

– Создание биобанка ДНК и РНК тканей кур с различными фенотипическими признаками.

– Анализ баз метаданных по фенотипам и хозяйственно-полезным признакам кур для выделения и последующего геномного и постгеномного анализа наиболее контрастных по признакам птиц.

– Секвенирование, de-novo сборка и аннотация геномов пород кур, которые будут использованы для создания российского яичного кросса. Геномный и транскриптомный анализ кур с контрастными фенотипическими признаками. Поиск информативных биомаркеров, ассоциированных с хозяйственно-полезными признаками кур на основе секвенирования генома и транскриптома.

– Выявление новых генов, задействованных в формировании хозяйственно-полезных признаков кур, с использованием комбинированных полногеномных и транскриптомных исследований. Идентификация регуляторных механизмов, связанных с искусственной линькой кур. Транскриптомные исследования эмбриональной спячки куриных эмбрионов и механизмов дозовой компенсации в курах.

– Анализ метагеномного сообщества кур, как одного из факторов влияющего на продуктивное яичное производство.

Планируемые результаты:

– Будет создан биобанк ДНК и РНК кур с различными фенотипическими признаками, предоставляемых индустриальным партнером, а также проведено исследование их генома, транскриптома и метагенома для идентификации новых молекулярных маркеров, влияющих на продуктивное яичное производство.

– Будут разработаны методы быстрой валидации предполагаемой роли выявленных генов-мишеней с использованием генной-инженерии и геномного редактирования, а также люциферазного репортерного анализа, что закончится созданием новых линий фибробластов кур.

– Будет проведена оптимизация и адаптация подходов GWAS-анализа с учетом актуальных задач индустриального партнера.

– Будут созданы платформенные решения и селекционно-генетические программы (в том числе и программное обеспечение) для усовершенствования хозяйственно полезных признаков птиц с применением генетических технологий и создания новых линий кроссов сельскохозяйственных птиц (кур).

– Будут разработаны новые и экономически эффективные способы высокопроизводительного геномного анализа сельскохозяйственных птиц (кур).

Индустриальные партнеры:

ГК «Таврос» https://tavros.ru/

ООО «ЛИФТ Центр» (LIFT – Life Improvement by Future Technologies).