การพัฒนาปฏิกิริยาลูกโซ่โพลิเมอเรสแบบสี่ไพรเมอร์สำหรับการตรวจสนิปส์ (SNP) ของยีน Thyroglobulin (TG5) ในโคลูกผสมวากิว

ผู้แต่ง

  • มารินา เกตุทัต-คาร์นส์ สาขาวิชาเทคโนโลยีชีวภาพ สำนักวิชาเทคโนโลยีการเกษตร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี นครราชสีมา
  • กิตรติ นาคเกตุ สาขาวิชาเทคโนโลยีชีวภาพ สำนักวิชาเทคโนโลยีการเกษตร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี นครราชสีมา
  • นัทธีวรรณ อุดมศิลป์ สาขาเทคโนโลยีการอาหาร สำนักวิชาสหวิทยาการ มหาวิทยาลัยมหิดล (วิทยาเขตกาญจนบุรี) กาญจนบุรี
  • สุจิตรา คำผาง สาขาวิชาเทคโนโลยีชีวภาพ สำนักวิชาเทคโนโลยีการเกษตร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีสุรนารี นครราชสีมา

คำสำคัญ:

ARMS-PCR , โคลูกผสมวากิว, ไขมันแทรก , สนิปส์ (SNP), ยีนไทโรกลอบูลิน (TG5)

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้พัฒนาเทคนิคปฏิกิริยาลูกโซ่โพลิเมอเรสแบบสี่ไพรเมอร์ Amplification Refractory Mutation System–PCR (ARMS-PCR) เพื่อใช้ในการตรวจหาสนิปส์ (Single nucleotide polymorphism, SNPs) ของยีนไทโรโกลบูลิน (TG5) ที่ตำแหน่งนิวคลีโอไทป์ C422T ซึ่งเป็นยีนที่มีอิทธิพลต่อลักษณะไขมันแทรกในโควากิว ปัจจุบันการตรวจหา SNPs ของยีนจะต้องใช้วิธีปฏิกิริยาลูกโซ่โพลิเมอเรสร่วมกับการตัดด้วยเอนไซม์ตัดจำเพาะ (PCR-RFLP) หรือวิธีวิเคราะห์ลำดับนิวคลีโอไทด์ (DNA sequencing) ซึ่งเป็นวิธีที่มีความจำเพาะสูง            มีขั้นตอนที่ซับซ้อนยุ่งยาก ค่าใช้จ่ายสูงและใช้ระยะเวลานานเมื่อเปรียบเทียบกับวิธี ARMS-PCR คณะผู้วิจัยจึงได้นำเทคนิค ARMS–PCR มาใช้ในการตรวจ SNPs ของยีน TG5 โดยนำตัวอย่างจีโนมิกส์ดีเอ็นเอที่สกัดจากขนหางของโคลูกผสมวากิวมาเป็นดีเอ็นเอต้นแบบ จากผลการทดลองพบว่า ไพรเมอร์ที่ออกแบบมาใช้ในเทคนิค ARMS-PCR สามารถระบุสนิปส์ที่ตำแหน่งนิวคลีโอไทป์ C422T ได้ โดยนำผลผลิต PCR มาแยกตามขนาดด้วยวิธี อิเล็กโทรโฟริซิส สามารถระบุได้ว่าตัวอย่างดีเอ็นเอจาก  โควากิวที่ปรากฏแถบดีเอ็นเอสองแถบขนาด 400 bp และ 199 bp มีจีโนไทป์เป็นโฮโมไซกัส T/T และตัวอย่างดีเอ็นเอที่ปรากฏแถบดีเอ็นเอขนาด 400 และ 275 bp มีจีโนไทป์เป็นโฮโมไซกัส C/C ในขณะที่ตัวอย่างดีเอ็นเอที่ปรากฏแถบดีเอ็นเอทั้งสามขนาด 400, 275 และ 199 bp มีจีโนไทป์เป็นเฮเทอไรไซกัส C/T และเมื่อเปรียบเทียบผลการวิเคราะห์สนิปส์ ด้วยเทคนิค ARMS-PCR กับ วิธีมาตรฐาน PCR–RFLP พบว่าให้ผลไม่แตกต่างกัน ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเทคนิค ARMS-PCR ที่พัฒนาขึ้นสามารถตรวจสนิปส์ของยีน TG5 ได้อย่างถูกต้อง แม่นยำไม่แตกต่างจากวิธีมาตรฐาน ทั้งนี้ ARMS-PCR เป็นเทคนิคที่ทำได้ง่าย รวดเร็ว มีค่าใช้จ่ายต่ำกว่าการทำ PCR-RFLP และ DNA sequencing ซึ่งเทคนิค ARMS-PCR สามารถนำไปประยุกต์ใช้กับการวิเคราะห์สนิปส์ของยีนอื่น ๆ  ที่เกี่ยวข้องกับคุณภาพเนื้อโคเพื่อเป็นประโยชน์แก่เกษตรกรในการปรับปรุงพันธุ์ของโคเนื้อต่อไป

References

Al-Husseini, W., C. Gondro, K. Quinn, L.M. Cafe, R.M. Herd, J.P. Gibson, P.L. Greenwood and Y. Chen. 2004. Hormonal growth implants affect feed efficiency expression of residual feed intake-associated genes in beef cattle. Animal Production Science 54: 550-556.

Anton, I., K. Kovács, G. Holló, V. Farkas, L. Lehel, Z. Hajda and A. Zsolnai. 2011. Effect of leptin, DGAT1 and TG gene polymorphisms on the intramuscular fat of Angus cattle in Hungary. Genome Research 135: 300-303.

Ardicli, S., H. Samli, F. Alpay, D. Dincel, B. Soyudal and F. Balci. 2017. Association of single nucleotide polymorphisms in the FABP4 gene with carcass characteristics and meat quality in Holstein bulls. Annals of Animal Science 17: 117-130.

Barendse, W. 1999. Assessing Lipid Metabolism. International Patent Application PCT/AU98/00882. International Patent Publication WO 99/23248.

Barendse, W., R.J. Bunch, M.B. Thomas, S.M. Armitage, S. Baud and N. Donaldson. 2004. The TG5 thyroglobulin gene test for a marbling quantitative trait locus evaluated in feedlot cattle. Australian Journal of Experimental Agriculture 44: 669-674.

Belew, J.B., J.C. Brooks, D.R. McKenna and J.W. Savell. 2003. Warner-Bratzler shear evaluations of 40 bovine muscles. Meat Science 64: 507-512.

Dodgson, J.B., H.H. Cheng and R. Okimoto. 1997. DNA marker technology: a revolution in animal genetics. Poultry Science 76: 1108-1114.

Etlik, O., V. Koksal, S.T. Arican-Baris and L. Baris. 2011. Development and validation of a cost-effective in-house method, tetra-primer ARMS PCR assay, in genotyping of seven clinically important point mutations. Molecular and Cellular Probes 25: 177-181.

Giardina, C.P., L.M. Litton, J.M. Thaxton, S. Cordell, L.J. Hadway and D.R. Sandquist. 2007. Science driven restoration: a candle in a demon haunted world response to cabin. Restoration Ecology 15: 171-176.

Medrano, R.F.V. and C.A. de Oliveira. 2014. Guidelines for the tetra-primer ARMS–PCR technique development. Mol Biotechnol 56: 599-608.

Newton, C.R., A. Graham, L.E. Heptinstall, S.J. Powell, C. Summers, N. Kalsheker, J.C Smith and A.F Markham. 1989. Analysis of any point mutation in DNA, the amplification refractory mutation system (ARMS). Nucleic Acids Research 17(7): 2503-2516.

Nicol, D.C, S.M. Armitage, D.J.S Hetzel and G.P Davis. 2001. Genotype frequencies for GeneSTAR MARBLING®–a DNA based diagnostic test for beef cattle. Journal of Animal Breeding and Genetics 14: 537-540.

Oliveira, de P.S.N., P.C. Tizioto, W. Malago Jr, M.L. do Nascimento, A.S.M. Cesar, W.J.S. Diniz, M.M. de Souza, D.P.D. Lanna, R.R. Tullio, G.B. Mourão, M. de A. Mudadu, L.L. Coutinho and L.C. de A. Regitano. 2016. A single nucleotide polymorphism in NEUROD1 is associated with production traits in Nelore beef cattle. Genetics and Molecular Research 15(2): DOI: 10.4238/gmr.15028161.

Rincón, G and J.F. Medrano. 2006. Assays for genotyping single nucleotide polymorphisms in the bovine CAPN1 gene. Animal Genetics 37: 94-295.

Schenkel, F.S., S.P. Miller, Z. Jiang, L. Mandell, X. Ye, H. Li and J. Wilton. 2006. Association of a single nucleotide polymorphism in the calpastatin gene with carcass and meat quality traits of beef cattle. Journal of Animal Science and Biotechnology 84: 291-299.

Shin, S.C. and E.R. Chung. 2007. Association of SNP marker in the thyroglobulin gene with carcass and meat quality traits in Korean cattle. Asian-Australasian Journal of Animal Science 2: 172-177.

Downloads

เผยแพร่แล้ว

09-04-2024