Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Fine mapping of the genomic region of the bovine polled locus

Wöhlke, Anne

The objective of the present study was to map the polled locus in an interval less than 1-2 cM and to identify the responsible gene for polledness.   A ~4 Mb genomic region of BTA1q12 were filed with a total of 92 genomic bovine BAC clones. Thirty one genes were assigned to the contig, sixteen of them for the first time in cattle. This contig contains the complete sequence of the suspected region for the polled gene as well as the proximal and distal flanking sequences. In contrast to previous studies we demonstrated that the gene order between cattle, human and mouse is completely conserved.   Using this bovine BAC contig, 20 microsatellite markers and 7 single nucleotide polymorphisms (SNP) were developed. All newly developed markers together with six known genetic markers (ARO9, ARO24, TGLA49, SOD1MICRO2, BM6438 and IFNAR1) were arranged in the contig. The non-recombinant region harbouring the polled locus corresponds to an approximately ~1 Mb interval between MS1B349 and BM6438 in the BAC contig. In this region 13 genes were identified and their order in the contig determined. The corresponding interval in human on HSA21q22 contains 18 genes or loci (Build 34 vers.3, NCBI, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/). Six microsatellites located between MS1B349 and BM6438 allowed to differentiate between homozygous and heterozygous polled animals even if all family members were polled.   One BAC clone of the ~1 Mb polled region was completely sequenced. We determined the complete sequences of four genes in this clone (GART, SON, DONSON and CRYZL1) and parts of the ITSN1 gene. The sequence structure of two genes (GART and CRYZL1) was completely determined and mutation analysis performed. The mutation analysis of these genes revealed no mutation causing the polled phenotype.

Das Ziel dieser Arbeit war es das Polled-Gen möglichst in einem Bereich von unter 1-2 cM zu lokalisieren, und die kausale Mutation für die Hornlosigkeit zu identifizieren. Dafür wurde in einer Region von ca. 4 Mb ein BAC-Contig erstellt. Dieser Contig enthält insgesamt 92 genomische bovine BAC-Klone. Insgesamt wurden 31 Gene in diesem Contig kartiert, davon 16 zum ersten Mal beim Rind. Dieser BAC-Contig enthält die gesamte genomische Region, in der das Polled-Gen vermutet wird und deckt auch die Regionen proximal und distal ab. Im Gegensatz zu vorhergehenden Studien konnte gezeigt werden, dass die Genabfolge zwischen Mensch, Rind und Maus absolut identisch und konserviert ist.   20 neue Mikrosatellitenmarker und 7 SNPs aus den Sequenzen einzelner BACs, wurden zusammen mit sechs schon bekannten Markern (ARO24, ARO9, TGLA49, SOD1MICRO2, BM6438 und IFNAR) im Contig angeordnet. Mit Hilfe dieser Marker konnte die Region für das Polled-Gen auf ca. 1 Mb eingegrenzt werden (zwischen den Markern MS1B349 und BM6438). In dieser Region sind beim Rind 13 Gene identifiziert worden, die homologe Region beim Menschen auf HSA21q22 enthält 18 Gene oder Loci.   Im Bereich der 1 Mb wurde ein BAC-Klon ausgewählt, der vollständig sequenziert wurde. Auf diesem Klon konnten 4 Gene lokalisiert werden (GART, SON, DONSON und CRYZL1). Bis zu diesem Zeitpunkt wurde die Sequenz und Struktur von zwei Genen vollständig aufgeklärt und Mutationsanalyse durchgeführt. In diesen beiden Genen konnte die kausale Mutation für den Polled-Phänotyp nicht nachgewiesen werden.

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Wöhlke, Anne: Fine mapping of the genomic region of the bovine polled locus. Hannover 2004. Tierärztliche Hochschule.

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