---

Дата надходження до редакції: 24.02.2026 р.

Дата прийняття до друку після рецензування: 16.03.2026 р.

Дата публікації: 30.03.2026 р.

 

У статті наведено результати дослідження з аналізу та оптимізації дизайну праймерів для визначення поліморфізму у сьомому екзоні гену STAT5A великої рогатої худоби за використання методів in silico. Аналіз проводили за використання біоінформатики на основі онлайн-інструментарію (nucleotide BLAST, Pick Primers) та бази даних нуклеотидних послідовностей NCBI (National Center for Biotechnology Information). В якості референтних послідовностей використовували AJ237937.1 (Bos taurus partial stat5A gene, exons 5–19) та KM052370.1 (Bos taurus × Bos indicus isolate J95 STAT5A (stat5a) gene, exon 7 and partial CDS).

З метою визначення ефективності використання методів in silico для проведення оптимізації праймерної системи в якості основи використовували адаптований модельний reverse-праймер, який містить однонуклеотидну делецію у своєму складі. За результатами in silico‑аналізу за використання онлайн‑біоінформатичних інструментів виявлено місмач‑нуклеотиди в 3′‑ділянці модельного реверс‑праймера (п’ять нуклеотидів), що, у складі загальної праймерної системи фланкує сьомий екзон гена STAT5A у великої рогатої худоби. Ці невідповідності (місмач-нуклеотиди) ускладнюють точну локалізацію ампліфікованого фрагмента в цільовій ДНК і можуть призводити до зниження загальної ефективності ампліфікації, утворення неспецифічних фрагментів та, в решті решт, до помилок у генотипуванні особин. На основі референсних послідовностей AJ237937.1 та KM052370.1 з бази даних GenBank було модифіковано нуклеотидну структуру реверс‑праймеру, при цьому визначено параметри гібридизації, очікуваний розмір амплікона та температури плавлення загальній пари праймерів: Forward: Tm = 60.4 °C, GC = 60%, length = 20 bp; Reverse: Tm = 60.5 °C, GC = 52.4%, length = 21 bp; Product length: 215 bp. In silico‑аналіз показав, що модифікована праймерна пара характеризується високою специфічністю і прогнозованою ефективністю гібридизації, що створює теоретичні передумови для її подальшого застосування при дослідженні поліморфізму STAT5A (екзон 7). Аналіз послідовності KM052370.1 виявив необхідність модифікації forward-праймеру (положення тиміну у послідовності олігонуклеотиду), що не призводить до змін значень температури плавлення та розміру, але свідчить про необхідність проведення перевірки та корегування у кожному окремому випадку. Експериментальна валідація у лабораторних умовах планується у наступних дослідженнях.

 

References

Aldevir, O., Guclu, S., Dursun, S., Kocaer, I.I., Gumen, A., Ardicli, S. (2023). The Association Between the STAT1 g.3141C>T Polymorphism and Reproductive Performance in High-yielding Holstein-Friesian Dairy Cows. Large Animal Review, 29, 59-63.

Brym, P., Kamiński, S., Ruść, A. (2004). New SSCP polymorphism within bovine STAT5A gene and its associations with milk performance traits in Black-and-White and Jersey cattle. J Appl Genet, 45(4), 445-452. PMID: 15523155.

Chouhan, H., Pannu, U., Nehra, M. (2022). Study of genetic variation in STAT5A gene with Single Strand Conformation Polymorphism (SSCP) method in Rathi cattle. The Pharma Innovation Journal, 11(7), 609-613. DOI:10.56093/ijans.v93i1.129155

Cobanoglu, O., Kul, E., Abaci, S.H., Gurcan, E.K., Cankaya, S. (2020). Genetic polymorphism of STAT1 and STAT5A genes in Holstein, Jersey, and indigenous cattle breeds in Turkey. Kafkas Univ Vet Fak Derg, 26(2), 255-262. DOI: https://doi.org/10.9775/kvfd.2019.22908

Fadime, D., Korhan. A., Gamze, A.E., Bilal, A. (2020). Polymorphism of the STAT5A and MYF-5 genes in Anatolian water buffalo. Turkish Journal of Veterinar y & Animal Sciences, 44(2), Article 15. https://doi.org/10.3906/vet-1904-30

Flisikowski, K., Oprządek, J., Dymnicki, E., Zwierzchowski, L. (2003). New polymorphism in the bovine STAT5A gene and its association with meat production traits in beef cattle. Animal Science Papers and Reports, 21(3), 147-157.

Flisikowski, K., Zwierzchowski, L. (2002). Single-strand conformation polymorphism witihn exon 7 of the bovine STAT5A. Animal Science Papers and Reports, 20, 133-137.

Forutan, M., Engle, B.N., Chamberlain, A.J., Ross, E.M., Nguyen, L.T., D’Occhio, M.J., Snr, A.C., Kho, E.A., Fordyce, G., Speight, S., Goddard, M.E., Hayes, B.J. (2024). Genome-wide association and expression quantitative trait loci in cattle reveals common genes regulating mammalian fertility. Commun Biol, 12;7(1), 724. doi: https://doi.org/10.1038/s42003-024-06403-2

Kasimanickam, R., Ferreira, J.C.P., Kastelic, J., Kasimanickam, V. (2025). Application of Genomic Selection in Beef Cattle Disease Prevention. Animals, 15, 277. https://doi.org/10.3390/ani15020277

Mamedov, T.G., Pienaar, E., Whitney, S.E., TerMaat, J.R., Carvill, G., Goliath, R., Subramanian, A., Viljoen, H.J. (2008). A fundamental study of the PCR amplification of GC-rich DNA templates. Comput Biol Chem, 32(6), 452-457. https://doi.org/10.1016/j.compbiolchem.2008.07.021

Mohammaddiyeh, M., Rafat, S.A., Shodja, J., Javanmard, A., Esfandyari, H. (2023). Selective genotyping to implement genomic selection in beef cattle breeding. Front. Genet., 14:1083106. https://doi.org/10.3389/fgene.2023.1083106

Morales, R.M., Calvo-Rubio, G.A., Ziadi, C., Vargas-Pérez, M.Á., Demyda-Peyrás, S., Molina, A. (2025). Weighted Single-Step GWAS Reveals Genomic Regions Associated with Female Fertility in the Spanish Retinta Beef Cattle. Animals, 15, 2665. https://doi.org/10.3390/ani15182665

Pečiulaitienė, N., Mišeikienė, R., Morkūnienė, K., Bižienė, R., Meškauskaitė, U., Nenartavičius, S., Kučinskas, L. (2024). Determination of STAT5 and GH Genes Polymorphisms and Their Influence on Productivity Traits of Beef Cattle Reared in Lithuania. Vet Med Zoot, 82(1), 42-46.

Raina, V.S., Kour, A., Chakravarty, A.K., Vohra, V. (2020). Marker-assisted selection vis-à-vis bull fertility: coming full circle-a review. Mol Biol Rep, 47(11), 9123-9133. https://doi.org/10.1007/s11033-020-05919-0

Sadan, T., Valsala, J., Anilkumar, K.,  Aravindakshan, T.V. (2022). Polymorphism of bovine STAT5A gene and its association with milk production traits in crossbred cattle of Kerala, India. Indian Journal of Animal Sciences, 92(6), 746–750

Selvaggi, M., Dario, C., Normanno, G., Celano, G.V., Dario, M. (2009). Genetic polymorphism of STAT5A protein: relationships with production traits and milk composition in Italian Brown cattle. J Dairy Res, 76(4), 441-445. https://doi.org/10.1017/S0022029909990070

Stadhouders, R., Pas, S.D., Anber, J., Voermans, J., Mes, T.H., Schutten, M. (2010). The effect of primer-template mismatches on the detection and quantification of nucleic acids using the 5′ nuclease assay. J Mol Diagn, 12(1), 109-17. https://doi.org/10.2353/jmoldx.2010.090035

Verma, A., Parmar, S., Patel, N., Janmeda, M. (2025). Impact of Marker Assisted Selection (MAS) on economy of production trait in animals: A review. International Journal of Veterinary Sciences and Animal Husbandry, 10(11), 340-344. https://www.doi.org/10.22271/veterinary.2025.v10.i11f.2746

Wakchaure, R., Ganguly, S., Praveen, P.K., Kumar, A., Sharma, S. (2015) Marker Assisted Selection (MAS) in Animal Breeding: A Review. J Drug Metab Toxicol, 6(e127). https://doi.org/10.4172/2157-7609.1000e127

Weigel, K., Chasco, A., Pacheco, H., Sigdel, A., Guinan, F., Lauber, M., Fricke, P., Peñagaricano, F. (2024). Genomic selection in dairy cattle: impact and contribution to the improvement of bovine fertility. Clinical Theriogenology, 16. https://doi.org/10.58292/ct.v16.10399

Weigel, K.A. (2017). Genomic selection of dairy cattle: A review of methods, strategies, and impact. Journal of Animal Breeding and Genomics, 1(1), 1-15 https://doi.org/10.12972/jabng.20170001