Основные результаты

За четвертый этап 2020 г. в рамках настоящего проекта получены следующие научные результаты:

1. Отобран перечень генов, участвующих в формировании признаков продуктивности у кур-несушек в промышленных условиях. Для перечня отобранных генов был проведен поиск (дизайн) праймеров для специфичной амплификации этих генов и получены данные о нуклеотидных последовательностях этих праймеров. Получены последовательности праймеров для отобранных генов, полиморфизм которых связан с продуктивностью. Кроме того, был оптимизирован протокол отбора венозной крови у кур с целью последующего выделения из этой крови ДНК для анализа полиморфизма вышеуказанных генов. Отобран также перечень генов, экспрессия которых связана с формированием признаков продуктивности у кур-несушек в промышленных условиях, и осуществлена оценка степени экспрессии отобранных генов при изучении действия пребиотической добавки на генную экспрессию у промышленных кур-несушек:
   • Протокол № 1-14.W03.31.0013 от 20.09.2020 г. Исследование действия пребиотика Ветелакт на экспрессию генов продуктивности и иммунитета у кур-несушек в промышленных условиях.
   • Акт № 2 от 20.09.2020 г. испытаний пребиотика Ветелакт на экспрессию генов продуктивности и иммунитета у кур-несушек в промышленных условиях.
2. Тестированы кормовые добавки, ранее отобранные и влияющие на экспрессию целевых генов у несушек в условиях промышленного опыта. По результатам испытаний получены Протоколы и Акты:
   • Протокол № 1-14.W03.31.0013 от 20.09.2020 г. Исследование действия пребиотика Ветелакт на экспрессию генов продуктивности и иммунитета у кур-несушек в промышленных условиях.
   • Протокол № 2-14.W03.31.0013 от 12.11.2020 г. Испытания кормовой добавки, влияющей на экспрессию генов кур.
   • Акт № 2 от 20.09.2020 г. испытаний пребиотика Ветелакт на экспрессию генов продуктивности и иммунитета у кур-несушек в промышленных условиях.
   • Акт № 2 от 12.11.2020 г. испытаний кормовой добавки, влияющей на экспрессию генов кур.
3. Изучено влияние кормовых добавок, ранее отобранных и воздействующих на общее состояние и микробиоту кишечника у яичных кур. При этом, в частности, осуществлена экстракция тотальной ДНК из содержимого слепых отростков кишечника птиц и с использованием этой ДНК проведена ПЦР-РВ со специфичными праймерами с использованием флуоресцентного красителя SYBR GREEN для определения общего микробного числа. Проведена пробоподготовка образцов для создания библиотеки ампликонов 16S рРНК для последующего секвенирования на приборе Ion GeneStudio S5. Образцы микробиоты проанализированы, и получены экспериментальные данные влияния отобранных кормовых добавок на состояние и микробиоту кишечника у яичных кур. Результаты приведены в следующих Протоколах и Актах испытаний влияния кормовых добавок:
   • Протокол № 1-14.W03.31.0013 от 20.09.2020 г. Исследование действия пребиотика Ветелакт на продуктивность кур-несушек в промышленных условиях.
   • Протокол № 2-14.W03.31.0013 от 20.09.2020 г. Исследование действия пребиотика Ветелакт на состав микробиоты слепых отростков кур-несушек в промышленных условиях.
   • Протокол № 1-14.W03.31.0013 от 30.10.2020 г. Испытание влияния кормовой добавки на состояние и микробиоту кур.
   • Акт № 1 от 11.09.2020 г. испытания пребиотической кормовой добавки Ветелакт в условиях промышленного опыта на курах-несушках родительского стада.
   • Акт № 3 от 20.09.2020 г. испытаний пребиотика Ветелакт на продуктивность кур-несушек в промышленных условиях.
   • Акт № 4 от 20.09.2020 г. испытаний пребиотика Ветелакт на микробном кишечника кур-несушек в промышленных условиях.
   • Акт № 1 от 30.10.2020 г. испытаний влияния кормовой добавки на состояние и микробиоту кур.
4. Разработана математическая модель зависимости продуктивности и экспрессии, связанных с ней генов птицы от состава кормовой добавки. Было установлено, что индекс биоконсолидации микроорганизмов в кишечниках птиц при добавке шунгита в корм (IF=0.55±0.03) и индекс композиции химических элементов в шунгите (IF=0.50±0.03) близки по значению. Близки по значению также коэффициенты модели Fr3 для микроорганизмов (am=0.012±0.003) и для химических элементов в шунгите (am=0.009±0.003) и растениях (am=0.005±0.003).
5. Разработаны "Методические рекомендации по использованию кормовой добавки, прошедшей испытания в промышленных условиях на высокопродуктивных промышленных курах-несушках.", апробированы в Международной лаборатории молекулярной генетики и геномики птицы и внедрены в учебный процесс на кафедре зоогигиены и птицеводства им. А. К. Даниловой по направлению подготовки «Ветеринария».
6. Опубликованы статьи в журналах, индексируемых в базах данных "Сеть науки" Web of Science Core Collection, – 5 статей; из них квартиль Q1 – 2 публикации; Q2 - 1 публикация, Q4 – 1 публикация; Перечень статей приведен в форме 4 Отчета о НИ. Прочие статьи членов научного коллектива по направлению научного исследования - 24.
7. Поданы: Заявка на изобретение № 2020133701 от 13.10.2020 «Способ кормления сельскохозяйственной птицы при использовании кормовой добавки с пробиотической активностью». Заявка на изобретение № 2020124992 от 20.07.2020 «Способ нивелирования гипоксии у эмбрионов кур».
8. Получены документы о повышении квалификации членов научного коллектива - 3
9. Приобретено, установлено и запущенно в помещениях лаборатории основное оборудование в количестве по номенклатуре - 15 позиций на сумму 1821,46891 тыс. руб. Оснащение материалами и комплектующими выполнено в количестве по номенклатуре - 102 позиции на сумму 6659,36737 тыс. руб.
10. Члены научного коллектива приняли участие с выступлениями с докладами по генетике/геномике и биотехнологиям в научных мероприятиях с докладами - 10 мероприятий (13 докладов).
11. Организована и проведена 2-я Международная научно-практическая конференция «Молекулярно-генетические технологии для анализа экспрессии генов продуктивности и устойчивости к заболеваниям животных» на базе ФГБОУ ВО МГАВМиБ – МВА имени К.И. Скрябина, 25 декабря 2020 г. Члены научного коллектива приняли участие с выступлениями с докладами по генетике/геномике и биотехнологиям в конференции - 8 докладов, опубликовано 10 статей в сборнике материалов конференции по направлению научного исследования, который размещен в РИНЦ на портале https://elibrary.ru/

За третий этап 2019 г. в рамках настоящего проекта получены следующие научные результаты:

1. Разработаны математические модели зависимости продуктивности и экспрессии, связанных с ней генов птицы от состава рациона и микробиоценоза кишечника. В процессе формулирования корреляционных зависимостей изученных генетических параметров и хозяйственно полезных признаков птицы построены математические модели когерентных изменений экспрессии восьми генов иммунитета, транспорта и обмена кальция и биохимических и иммунологических показателей крови у кур-несушек в ответ на заражение сальмонеллой и скармливание фитобиотика Интебио®. Для построения фрактальных портретов на координатной плоскости рассчитаны координаты генов, определяемые значениями логарифмов уровней относительной экспрессии соответствующих генов. Предложена формула для вычисления индекса когерентности экспрессии генов. Фрактальная математическая модель деструкции растительных субстратов микрофлорой кишечника птиц, которая позволила выделить в микробных сообществах микробные генотипы, образующие деструктивные биосистемы, и определить особенности их таксономического состава (наличие полезной микрофлоры и патогенных микроорганизмов).
2. Описана основа технологии и получены протоколы и акты апробации основы технологий кормления кур, включая полученные композиции: Протокол № 23-14.W03.31.0013 от 09.09.2019 г.; Протокол № 24-14.W03.31.0013 от 09.09.2019 г.; Протокол № 25-14.W03.31.0013 от 09.09.2019 г.; Акт испытаний технологии кормления кур № 1 от 09.09.2019 г.; Акт испытаний технологии кормления кур № 2 от 09.09.2019 г.; Акт испытаний технологии кормления кур № 3 от 09.09.2019 г.
3. Разработаны "Методические рекомендации по применению основ технологии кормления яичных кур, обеспечивающие высокий процент реализации генетического потенциала продуктивности", опубликованы и апробированы в Международной лаборатории молекулярной генетики и геномики птицы и внедрены в учебный процесс на кафедре зоогигиены и птицеводства им. А. К. Даниловой по направлению подготовки «Ветеринария».
4. Разработаны «Практические рекомендации по применению кормовых добавок для улучшения продуктивности и стрессоустойчивости яичной птицы», опубликованы и апробированы в Международной лаборатории молекулярной генетики и геномики птицы и внедрены в учебный процесс на кафедре зоогигиены и птицеводства им. А. К. Даниловой по направлению подготовки «Ветеринария».
5. Разработаны Протоколы тестирования микробиоценозов желудочно-кишечного тракта кур:
   1. Протокол испытаний № 1-14.W03.31.0013 от 12.03.2019 г.
   2. Протокол № 21-14.W03.31.0013 от 02.12.2019 г.
   3. Протокол № 22-14.W03.31.0013 от 02.12.2019 г.
6. Разработаны Протоколы тестирования системы мониторинга и профилактики бактерий-патогенов на фоне заражения птицы патогенными бактериями: Протокол испытаний № 2-14.W03.31.0013 от 12.03.2019 г.; Протокол № 1-14.W03.31.0013 от 14.03.2019; Протокол № 2-14.W03.31.0013 от 14.03.2019; Протокол № 3-14.W03.31.0013 от 14.03.2019; Протокол № 4-14.W03.31.0013 от 14.03.2019; Протокол № 5-14.W03.31.0013 от 14.03.2019; Протокол № 6-14.W03.31.0013 от 14.03.2019.
7. Разработаны "Методические рекомендации по использованию созданных современных биотехнологии для оценки экспрессии генов, связанных с продуктивностью и устойчивостью птицы к неблагоприятным факторам", опубликованы и апробированы в Международной лаборатории молекулярной генетики и геномики птицы и внедрены в учебный процесс на кафедре зоогигиены и птицеводства им. А. К. Даниловой по направлению подготовки «Ветеринария».
8. Опубликованы статьи в журналах, индексируемых в базах данных "Сеть науки" Web of Science Core Collection, квартиль Q1 - 4. Прочие статьи членов научного коллектива по направлению научного исследования - 16.
9. Получен Патент на изобретение № 2706563, дата регистрации 19.11.2019. "Способ оптимизации гомеостаза у эмбрионов и молодняка кур";Подана Заявка на изобретение № 2019141056 от 12.12.2019 "Способ оценки качества суточных цыплят".
10. Получены документы о повышении квалификации членов научного коллектива - 19.
11. Приобретено, установлено и запущенно в помещениях лаборатории основное оборудование в количестве по номенклатуре - 13 на сумму 4758,818 тыс. Оснащение материалами и комплектующими выполнено в количестве по номенклатуре 24 позиций на сумму 1 998,89224 тыс. руб.
12. Члены научного коллектива приняли участие с выступлениями с докладами по генетике/геномике и биотехнологиям в международных и российских научных мероприятиях с докладами - 6 мероприятий (8 докладов). Организовано и проведено научных семинаров - 2 (12 докладов).
13. Организована и проведена Международная научно-практическая конференция «Молекулярно-генетические технологии для анализа экспрессии генов продуктивности и устойчивости к заболеваниям животных» на базе ФГБОУ ВО МГАВМиБ – МВА имени К.И. Скрябина, 21-22 ноября 2019 г. Члены научного коллектива приняли участие с выступлениями с докладами по генетике/геномике и биотехнологиям в конференции - 10 докладов, опубликовано 9 статей в сборнике материалов конференции по направлению научного исследования.

За второй этап 2018 г. в рамках настоящего проекта получены следующие научные результаты:

1. Проведен обзор методик и протоколов по изучению дифференциальной экспрессии методом полнотранскриптомного секвенирования (RNASeq) генов, связанных с признаками хозяйственного значения, и разработана соответствующая технология. Разработаны технология секвенирования РНК для оценки экспрессии генов в связи с признаками хозяйственного значения при помощи дифференциальной экспрессии (RNASeq).
2. Изучено воздействие кормовых добавок различных типов на микрофлору кишечника, экспрессию генов продуктивности и зоотехнические показатели выращивания кур-несушек. Был поставлен опыт по выращиванию цыплят с применением двух кормовых добавок: фитобиотика на основе смеси эфирных масел Интебио® и пробиотика «Ликвипро®» на основе живой культуры бактерий Bacillus subtilis. Проведен анализ действия данных препаратов при заражении птицы эпизоотическим штаммом Salmonella enteritidis. Научный результат был получен впервые в России.
3. Получена характеристика биоразнообразия микробных сообществ в кишечнике взрослых кур и цыплят с применением молекулярно-генетического метода T-RFLP.
4. Изучено влияние биопрепаратов (фитобиотиков и пробиотиков) на продуктивность птицы и на экспрессию генов, ассоциированных с продуктивностью и иммунитетом.
5. Получены результаты оценки стабилизации клеточной РНК в тканях для отсроченного проведения анализа экспрессии генов.
6. Проведена статистическая оценка взаимосвязи между уровнем экспрессии генов, составом микрофлоры ЖКТ птицы, биохимическими показателями крови.
7. Создана система профилактики бактерий-патогенов путем коррекции рационов питания у кур-несушек и применения антимикробных добавок (пробиотики, фитобиотики). Система включает следующие компоненты:
• описание зоотехнических показателей в эксперименте на курах-несушках;
• оценка состава микробиоты ЖКТ кур-несушек методом NGS;
• оценка экспрессии генов иммунитета у кур-несушек;
• проведение статистического анализа между экспрессией генов продуктивности, составом микробного сообщества и биохимическими показателями крови.
8. Разработаны Методические рекомендации по внедрению разработанной системы профилактики бактерий-патогенов путем коррекции рационов питания у кур-несушек и применения антимикробных добавок (пробиотики, фитобиотики) опубликованы и внедрены в Международной лаборатории молекулярной генетики и геномики птицы и в учебный процесс на кафедре зоогигиены и птицеводства им. А. К. Даниловой по направлению подготовки «Ветеринария».

Результаты, достигнутые в ходе выполнения проекта, являются актуальными для отрасли птицеводства, которая имеет огромное значение как для экономики России и для обеспечения продовольственной безопасности и здоровья человека. Сокращение потерь в отрасли, связанных с заболеваниями птицы, повышение продуктивности птицы и других показателей способствуют улучшению конкурентоспособности птицехозяйств. При этом полученные в ходе исследований знания о состояниях микробиома ЖКТ птицы позволяют создать заделы для профилактики ряда заболеваний бактериальной природы и будут способствовать разработке новых подходов к продлению продуктивности у кур-несушек, и соответственно, к сокращению расходов птицехозяйств.

Результаты данного проекта, направленного на поиск взаимосвязей между генами продуктивности и иммунитета у кур яичных пород, кормлением и состоянием микробного фона ЖКТ птицы, могут быть использованы также в деле снижения рисков заболеваний человека, вызванных возбудителями пищевых токсикоинфекций. Разработанные в ходе выполнения НИР решения повысят рентабельность отрасли птицеводства, будут способствовать повышению продовольственной безопасности страны. Результаты НИР будут также способствовать повышению конверсии кормов и удешевлению рационов питания.

Результаты за 2017 год

1. Перечень отобранных генов, участвующих в формировании признаков продуктивности.
2. Методика определения экспрессии генов, связанных с продуктивными признаками у кур-несушек, при помощи ПЦР-РВ.
3. Результаты молекулярно-генетического анализа изменения состава микробиоты слепых отростков кишечника кур промышленных кроссов «Ломанн Браун» и «Хайсекс Браун» в течение онтогенеза.
   Протоколы тестирования микробиоценозов желудочно-кишечного тракта у эмбрионов яичных кур промышленных кроссов «Хайсекс» и «Ломан» в период эмбрионального/ постэмбрионального развития и в различные периоды яйцекладки.
   Протокол № 1-14.W03.31.0013 от 12.12.2017 г.
   Протокол № 2-14.W03.31.0013 от 12.12.2017 г.
4. Результаты анализа общего количества микроорганизмов методом ПЦР в реальном времени. Результаты анализа отдельных групп бактерий. Мониторинг микрофлоры слепых отростков кросса «Хайсекс Браун».
5. Описание системы мониторинга бактерий-патогенов на различных стадиях технологического процесса выращивания кур-несушек.
6. Опубликованы статьи в журналах, индексируемых в базах данных "Сеть науки" (Web of Science) - 6.
   Прочие статьи членов научного коллектива по направлению научного исследования - 8.
   Статьи подготовлены и опубликованы в журналах базы данных Web of Science:
   • Nanoscale Research Letters;
   • Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences;
   • Journal of Applied Genetics;
   • Animal Genetics;
   • European Poultry Science.
7. Получены документы о повышении квалификации членов научного коллектива - 17.
8. Приобретено, установлено и запущенно в помещениях лаборатории основное оборудование в количестве по номенклатуре - 44 на сумму 4029,06906 тыс. руб.
   Оснащение материалами и комплектующими в количестве по номенклатуре - 102 на сумму 2241,94477 тыс. руб.
9. Члены научного коллектива приняли участие с выступлениями с докладами по генетике/геномике и биотехнологиям в научных мероприятиях с докладами - 4.
   Организовано и проведено научных семинаров - 2.
10. Проведен текущий ремонт лаборатории в здании по адресу: г. Москва, ул. Академика Скрябина, дом 23, строение 1
    Перечень работ выполненных в 2017 г.
    
    • Строительно-монтажные работы.
    • Санитарно-технические работы.
    • Вентиляция и кондиционирование.
    • Установлены вентиляторы.
    • Пусконаладочные работы.
    Всего на сумму 3 млн. руб.
11. Cоздан сайт, освещающий работу лаборатории, расположен по адресу в информационно-телекоммуникационной сети Интернет http://www.mgavm.ru/laboratoriya/