Ген SPINK5 влияет на микробиоту рубца молочных коров
Недавнее исследование, проведённое на 603 дойных коровах породы голштин на пяти фермах, определило ген SPINK5 как значительный фактор в регулировании микробиоты рубца и процессов ферментации. Исследование, опубликованное в npj Biofilms and Microbiomes, подчёркивает, как генетика хозяина способствует вариациям в микробных сообществах рубца.
Исследование интегрировало геномные данные с параметрами микробиоты и ферментации рубца. Генетическое кластерирование значительно влияло на структуру и разнообразие микробного сообщества в рубце. Исследователи выявили 54 наследуемых микробных таксона и отметили, что умеренные концентрации короткоцепочечных жирных кислот (SCFA) были связаны с высокой связностью в микробных сетях.
Анализ ассоциаций по всему геному указал на горячую точку на хромосоме 7, связанную с концентрациями бутирата и пропионата. Этот анализ выделил SPINK5 как наиболее вероятный кандидатный ген. Ген SPINK5 был специально экспрессирован в многослойном плоском эпителии рубца, играя роль в кератинизации эпителия и проницаемости барьера.
Дополнительные эксперименты показали, что подавление SPINK5 увеличивало экспрессию генов, связанных с кератинизацией, и улучшало свойства эпителиального барьера. Напротив, сверхэкспрессия SPINK5 приводила к увеличению проницаемости эпителия. Это предполагает новый механизм, посредством которого варианты SPINK5 регулируют микроэкологию рубца через ось гомеостаза эпителиального барьера-SCFA.
Выводы представляют собой действенные маркеры для геномного отбора, ориентированного на микробиоту, что потенциально может повысить эффективность ферментации, снизить выбросы метана и улучшить общую производительность молочного хозяйства. Это исследование поддержано Национальной ключевой программой исследований и разработок Китая и Фондом фундаментальных исследований для центральных университетов.
