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Apr 24, 2024

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 12664(2023) 이 기사 인용

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불임 또는 불임은 암소를 포함하여 지속 가능한 가축 생산에 중요한 장벽입니다. 최적의 기간 내에 송아지를 생산하지 못하는 암소의 개발은 축산업의 수익성과 지속 가능성에 중요한 요소입니다. 이와 병행하여, 영양이 풍부한 암소는 주로 내재된 생리적 및 유전적 원인으로 인해 여전히 불임일 수 있기 때문에, 암소는 불임의 근본적인 병인을 이해하기 위한 탁월한 생물의학 모델입니다. 고밀도 단일 염기 다형성(SNP) 칩을 사용하여 유전형 데이터를 수집하고 PLINK의 연관성 분석과 Fisher's Exact Test를 사용하여 분석했습니다. 우리는 또한 정량적 전사체 데이터와 프로테옴 데이터를 생산했습니다. 전사체 데이터는 준우도 검정(quasi-likelihood test)과 Wald 검정을 이용하여 분석하였고, 우도 검정과 프로테옴 데이터는 일반화 혼합 모델과 Student's t-test를 이용하여 분석하였다. 우리는 암소 번식력과 유의하게 연관된 2개의 SNP를 확인했습니다(rs110918927, chr12: 85648422, P = 6.7 × 10−7; 및 rs109366560, chr11:37666527, P = 2.6 × 10−5). 우리는 두 그룹(가임 및 준가임) 사이에 차등적 전사 풍부도(eFDR ≤ 0.002)를 갖는 두 개의 유전자를 확인했습니다: 지방세포 혈장 막 관련 단백질(APMAP, 비옥한 그룹에서 1.16배 더 풍부함) 및 Dynein Axonemal Intermediate Chain 7(DNAI7, Sub-Fertile 그룹에서 1.23 더 많은 풍부함). 우리의 분석에 따르면 알파-케토글루타레이트 의존성 디옥시게나제 FTO 단백질은 비옥한 암소에 비해 비옥한 암소에서 수집한 혈장에서 더 풍부했습니다(FDR < 0.05). 마지막으로, 세 가지 데이터 세트에 대한 통합 분석을 통해 생식력 카테고리에 따라 22마리의 암소 중 21마리를 정확하게 구별하는 일련의 분자 특징(SNP, 유전자 전사체 및 단백질)이 확인되었습니다. 우리의 다중 오믹스 분석은 여성 생식력의 복잡한 특성을 확인합니다. 매우 중요한 것은, 우리의 결과가 품종별 유전적 배경의 제약을 초월하는 번식력과 관련된 암소의 분자 프로필의 차이를 강조한다는 것입니다.

식량농업기구(FAO-STATS)의 최신 데이터에 따르면 2020년 전 세계 일일 단백질 공급량의 46% 이상이 동물성 식품에서 나온 것으로 나타났습니다(FAO-STATS). 소의 고기와 우유는 2020년 전 세계 총 단백질 공급량의 12.8%를 차지했습니다(FAO-STATS). 이러한 수치는 전 세계적으로 증가하는 단백질 수요를 유지하기 위해 가축 생산의 중요성을 강조합니다1. 불임 또는 불임은 암소를 포함하여 지속 가능한 가축 생산2에 중요한 장벽입니다. 예를 들어, 쇠고기와 유제품 암소의 각각 약 15%3 및 5%4는 24개월이 지나도 새끼를 낳지 않습니다. 최적의 연령에 새끼를 낳는 암소는 무리 내에서 생산성과 수명이 더 높습니다5,6,7,8,9,10. 따라서 최적의 번식력을 갖춘 암소를 식별하는 것은 가축 생산의 지속 가능성을 향상시키는 유망한 접근 방식입니다.

암소의 번식력에 대한 번식 가치의 유전성은 쇠고기11,12,13,14,15,16,17 및 유제품18,19,20,21,22,23의 경우 종종 낮습니다. 이는 이 복합체에 영향을 미치는 여러 유전적 요인이 있음을 나타냅니다. 추가적인 유전 효과를 넘어서는 특성. 불임을 이해하기 위한 또 다른 잠재적인 방법은 분자 표현형을 사용하는 것입니다. 선구적인 노력은 암소의 번식력과 관련된 유전적 마커를 식별하기 위한 게놈 전체 연관 연구(GWAS)에 중점을 두었습니다4,12,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37, 38개이지만 인구 전체에서 재현 가능한 것은 소수에 불과한 것으로 보입니다37. 보다 최근의 노력은 혈액 샘플에서 이러한 분자를 특성화하는 전사체39,40,41 및 대사체42 데이터 세트에 중점을 두었습니다. 다시 말하지만, 제한된 유전자는 데이터세트 전반에 걸쳐 차별적인 전사 풍부도로 확인되었습니다39. 임신 적합성을 설명하는 데 도움이 될 수 있는 분자적 특징을 확인하려면 많은 연구가 필요합니다.