Doctor of Biological Sciences, Professor of Department of Radiobiology and Biophysics, Moscow State Academy of Veterinary Medicine and Biotechnology - MVA named after K.I. Skryabin; Chief Researcher, Russian Research and Technological Institute of Poultry Farming
доктор биологических наук, профессор кафедры радиобиологии и биофизики, Московская государственная ветеринарная академия - МВА им. К.И. Скрябина; главный научный сотрудник, Федеральный научный центр Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт птицеводства
Academician of the Russian Academy of Sciences, Doctor of Agricultural Sciences, Head of the Department of Animal Hygiene and Poultry Breeding named after A.K. Danilova
доктор сельскохозяйственных наук, академик РАН, заведующий кафедрой зоогигиены и птицеводства им. А.К. Даниловой
Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor, Department of Animal Hygiene and Poultry Breeding named after A.K. Danilova
кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры зоогигиены и птицеводства им. А.К. Даниловой
Candidate of Biological Sciences, Head of the Incubation Department
кандидат биологических наук, заведующая отделом инкубации
Candidate of Biological Sciences, Researcher
кандидат биологических наук, научный сотрудник
Data obtained by various researchers indicate the effect of nitric oxide (NO) on expression of some genes, in particular, the genes associated with myogenesis in birds. But until now it has not been possible to quantify this effect and possibility of its use, since the control of content of NO metabolites in tissues presented a methodological difficulty. The purpose of this research was to find out relationship between the NO content in tissues of avian embryos and the expression of genes responsible for myogenesis at various stages of embryogenesis. We used a highly sensitive and highly specifi enzyme sensor to determine the content of the main NO metabolites in tissues. Gene expression was determined by PCR-RT. The relationship between the NO content in tissues and the expression of 7 genes involved in the process of myogenesis was studied in chicken and quail embryos. There are the genes of myocyte proliferation factor 2c (mef 2c), myogenic differentiation 1 (MyoD1), myogenesis factor 5 (myf 5), myosin (mhy 1), myogenin (myog), somatostatin (MSTN), gonadotropin hormone (GHR). Blocking the synthesis of NO, which leads to a decrease in deposited NO in tissues by 50…70%, results in a change in expression of most of the studied genes. Basically, there was a decrease in gene expression, in particular, myostatin (MSTN), which is responsible for suppressing growth and differentiation of muscle tissue. Thus, nitric oxide in an avian embryo can primarily play the role of regulator of muscle tissue growth, which is important for fast-growing breeds since myoblast proliferation occurs at embryonic stage of development. Regulation can be carried out by activating the mechanisms of oxidation of NO to nitrate which occurs in the embryos of fast-growing breeds.
Данные, полученные различными исследователями, свидетельствуют о влиянии оксида азота на экспрессию ряда генов, в частности генов, связанных с миогенезом у птиц. Количественная оценка этого эффекта и изучение перспектив его использования ранее не проводились, поскольку контроль содержания метаболитов NO в тканях представлял методическую сложность. Цель исследования - выяснить взаимосвязь содержания NO в тканях птичьих эмбрионов и экспрессии генов, ответственных за миогенез, на различных стадиях эмбриогенеза. Использовался высокочувствительный и высокоспецифичный ферментный сенсор, позволяющий оперативно определять содержание основных метаболитов NO в тканях. Экспрессию генов определяли методом ПЦР-РВ. На эмбрионах кур и перепелов исследовали взаимосвязь содержания NO в тканях и экспрессии 7 генов, участвующих в процессе миогенеза: фактора пролиферации миоцитов 2с (mef 2c), миогенной дифференциации 1 (myoD1), фактора миогенеза 5 (myf 5), миозина (mhy 1), миогенина (myog), соматостатина (MSTN), гонадотропного гормона (GHR). Установлено, что блокирование синтеза NO, снижающее содержание депонированного NO в тканях на 50…70 %, приводит к изменению экспрессии большинства исследованных генов в несколько раз. В основном имело место снижение экспрессии генов, в частности, миостатина (MSTN), ответственного за подавление роста и дифференциации мышечной ткани. Таким образом, оксид азота в птичьем эмбрионе может играть роль прежде всего регулятора роста мышечной ткани, что важно для быстрорастущих форм поскольку пролиферация миобластов происходит на эмбриональной стадии развития. Регуляция может осуществляться путем активации механизмов окисления NO до нитрата, что имеет место в эмбрионах быстрорастущих форм.