The Landscape of Genetic and Breeding Research in Kazakhstan: Insights from the 1st KOGiS Conference Ландшафт генетических и селекционных исследований в Казахстане: итоги 1-й конференции КОГиС Қазақстандағы генетикалық және селекциялық зерттеулердің панорамасы: КОГиС-тің 1-ші конференциясынан түйіндер

AbstractАннотацияАңдатпа

1. Introduction1. Введение1. Кіріспе

The rapid evolution of post-genomic technologies, high-throughput sequencing, and computational biology has fundamentally transformed the landscape of modern life sciences, erasing the traditional boundaries between medical, agricultural, and industrial disciplines. In the 21st century, genetic security, biodiversity conservation, and precision biotechnology have emerged as core directions of national strategic development and public health management. For Kazakhstan - a nation characterized by vast ecological diversity, a critical agricultural sector, and unique demographic and genetic architectures — the institutionalization of genetic research has become a matter of growing strategic importance. Стремительное развитие постгеномных технологий, высокопроизводительного секвенирования и вычислительной биологии коренным образом преобразовало ландшафт современных наук о жизни, стирая традиционные границы между медицинскими, аграрными и промышленными дисциплинами. В XXI веке генетическая безопасность, сохранение биоразнообразия и точная биотехнология стали ключевыми направлениями национального стратегического развития и управления общественным здравоохранением. Для Казахстана — страны с обширным экологическим разнообразием, критически важным аграрным сектором и уникальными демографическими и генетическими особенностями — институционализация генетических исследований приобретает всё большее стратегическое значение. Постгеномдық технологиялардың, жоғары өткізу қабілетті секвенирлеу мен есептеу биологиясының жедел дамуы заманауи тіршілік ғылымының ландшафтын түбегейлі өзгертіп, медициналық, аграрлық және өнеркәсіптік пәндер арасындағы дәстүрлі шекараларды жойды. XXI ғасырда генетикалық қауіпсіздік, биоалуантүрлілікті сақтау және дәл биотехнология ұлттық стратегиялық дамудың негізгі бағыттарына айналды. Кең экологиялық алуантүрлілігімен, стратегиялық маңызды аграрлық секторымен және бірегей демографиялық-генетикалық ерекшеліктерімен сипатталатын Қазақстан үшін генетикалық зерттеулерді институционализациялаудың маңызы күн санап артуда.

A historic landmark in this journey was the formal assembly of the 1st Conference of the Republican Public Association "Kazakhstan Society of Geneticists and Breeders" (ROO KOGiS), held from May 13 to 15, 2026, at Semey Medical University (Semey, Kazakhstan). Historically, genetic research in Kazakhstan developed within relatively isolated institutional groups, separating medical academies under the Ministry of Healthcare from agricultural research stations and academic institutes operating under the Ministry of Science and Higher Education. However, modern global crises - shifting climatic patterns in the Central Asian grain belt, the emergence of transboundary phytopathogens and zoonotic diseases, and the global push toward personalized healthcare - require a unified response. The KOGiS2026 conference directly addressed this fragmented landscape by structuring its scientific program into four interconnected fields: Историческим рубежом на этом пути стало проведение 1-й Конференции Республиканского общественного объединения «Казахстанское общество генетиков и селекционеров» (РОО КОГиС) с 13 по 15 мая 2026 года в Медицинском университете Семей. Исторически генетические исследования в Казахстане развивались в рамках относительно изолированных институциональных групп: медицинские академии Министерства здравоохранения были разделены с аграрными исследовательскими станциями и академическими институтами Министерства науки и высшего образования. Однако современные глобальные вызовы - смещение климатических паттернов в зернопроизводящем поясе Центральной Азии, трансграничные фитопатогены и зоонозные заболевания, глобальный курс на персонализированную медицину - требуют скоординированного ответа. Конференция КОГиС 2026 структурировала научную программу по четырём взаимосвязанным областям: Бұл жолдағы тарихи белес - 2026 жылдың 13–15 мамырында Семей медицина университетінде «Қазақстан генетиктері мен селекционерлері қоғамы» РҚБ КОГиС-тің 1-ші конференциясын ұйымдастыру болды. Тарихи тұрғыдан Қазақстандағы генетика зерттеулері оқшауланған институционалдық топтар аясында дамыды. Алайда Орталық Азияның дәнді дақылдар белдеуіндегі климаттық өзгерістер, трансшекаралық фитопатогендер мен зооноздық аурулардың пайда болуы, жаһандық персонализациялық медицинаға ұмтылыс - бұлардың барлығы бірлескен шараларды талап етеді. КОГиС 2026 конференциясы ғылыми бағдарламасын төрт өзара байланысты бағытқа бөлу арқылы бытыраңқы жағдайды шешті:

• Human Genetics and Medical GenomicsГенетика человека и медицинская геномикаАдам генетикасы және медициналық геномика
• Animal Genetics and BreedingГенетика и селекция животныхЖануарлар генетикасы мен селекциясы
• Plant Genetics and BreedingГенетика и селекция растенийӨсімдіктер генетикасы мен селекциясы
• Microorganism Genetics and Industrial BiotechnologyГенетика микроорганизмов и промышленная биотехнологияМикроорганизмдер генетикасы және өнеркәсіптік биотехнология

This review provides a comprehensive synthesis of the key scientific discoveries, methodology updates, and strategic resolutions formulated during this landmark event. It emphasizes the urgent transition from classic, labor-intensive phenotypic observations to data-driven precision genomics, marker-assisted selection (MAS), and targeted gene-editing frameworks, and outlines systemic approaches to professional development of the younger generation of scientists, modernization of state-funded biobanking infrastructure, and expansion of multilateral international collaborations. Данный обзор представляет всесторонний синтез ключевых научных открытий, обновлений методологий и стратегических резолюций этого знакового события. В нём акцентируется неотложность перехода от классического фенотипирования к прецизионной геномике, MAS и целевому редактированию генома, а также намечаются системные подходы к профессиональному развитию молодого поколения учёных, модернизации государственных биобанков и расширению международных сотрудничеств. Бұл шолу осы тарихи іс-шара барысында тұжырымдалған негізгі ғылыми жаңалықтарды, әдіснамалық жаңартуларды және стратегиялық шешімдерді жан-жақты жинақтайды. Онда классикалық фенотиптеуден деректерге негізделген дәлдік геномикаға, MAS-қа және гендерді мақсатты редакциялауға шұғыл ауысудың маңыздылығы атап өтіледі.

2. Human Genetics and Medical Genomics 2. Генетика человека и медицинская геномика 2. Адам генетикасы және медициналық геномика

The KOGiS conference, hosted at Semey Medical University, naturally positioned medical genomics and human genetics as central themes of the scientific agenda. Healthcare in Kazakhstan has initiated a paradigm shift from generalized therapeutic protocols toward predictive, preventive, and personalized medicine (PPM). The presentations clearly demonstrated that the successful implementation of PPM depends on two interdependent elements: the deep genetic characterization of the local population and the establishment of a robust digital infrastructure for multi-omics data. Конференция КОГиС, проводившаяся в Медицинском университете Семей, закономерно сделала медицинскую геномику и генетику человека центральными темами научной повестки. Здравоохранение в Казахстане инициировало парадигмальный сдвиг от обобщённых терапевтических протоколов к прогностической, превентивной и персонализированной медицине (ППМ). Доклады наглядно продемонстрировали, что успешная реализация ППМ зависит от двух взаимосвязанных элементов: глубокой генетической характеристики местной популяции и надёжной цифровой инфраструктуры для мультиомиксных данных. Семей медицина университетінде өткен КОГиС конференциясы медициналық геномика мен адам генетикасын ғылыми күн тәртібінің орталық тақырыптары ретінде орынды айқындады. Қазақстандағы денсаулық сақтау жалпылама терапиялық хаттамалардан болжамдық, алдын алушылық және дербестендірілген медицинаға (БАДМ) парадигмалық ауысуды бастады. Баяндамалар БАДМ-ның табысты іске асырылуы өзара байланысты екі элементке тәуелді екенін нақты көрсетті: жергілікті халықтың терең генетикалық сипаттамасы және мультиомикстік деректерге арналған берік цифрлық инфрақұрылым.

A primary focal point was the ongoing effort to comprehensively sequence, assemble, and analyze the Kazakh reference genome. Given the unique historical ethnogenesis of the Kazakh population - characterized by extensive admixture and specific demographic histories - reliance on Western or East Asian reference panels often limits the accuracy of clinical variant interpretation. Mapping the unique genomic architecture of the Kazakh population, including population-specific single-nucleotide polymorphisms (SNPs) and structural variants, is critical for improving polygenic risk scores (PRS) and enhancing the detection of mutations associated with hereditary, oncological, and rare (orphan) diseases. Центральным объектом внимания стали продолжающиеся усилия по всестороннему секвенированию, сборке и анализу казахстанского референсного генома. Учитывая уникальный исторический этногенез казахского народа - обширное смешение и особую демографическую историю - опора на западные или восточноазиатские референсные панели нередко снижает точность клинической интерпретации вариантов. Картирование уникальной геномной архитектуры казахской популяции, включая популяционно-специфичные SNP и структурные варианты, критически важно для повышения точности полигенных оценок риска (PRS) и улучшения выявления мутаций, связанных с наследственными, онкологическими и орфанными заболеваниями. Сессияның негізгі назар орталығы - Қазақ референстік геномын кешенді секвенирлеу, жинақтау және талдауға бағытталған жалғасып жатқан жұмыстар болды. Кең ауқымды аралас этногенезі мен өзіндік демографиялық тарихымен сипатталатын қазақ халқының бірегей этногенезін ескере отырып, Батыс немесе Шығыс Азия референстік панельдеріне сүйену клиникалық варианттарды талқылаудың дәлдігін жиі шектейді. Популяцияға тән SNP-тер мен құрылымдық варианттарды анықтауды қоса алғандағы бірегей геномдық архитектураны картаға түсіру полигендік тәуекел бағалауының (PRS) дәлдігін арттырып, тұқым қуалайтын, онкологиялық және жетім аурулармен байланысты мутацияларды табуды жақсартады.

The session emphasized the urgent necessity for structured documentation of genomic results in centralized national databases, transitioning from fragmented lab-specific storage toward a unified national biorepository integrating clinical phenotypes with raw genomic files (FASTQ/BAM/VCF) while complying with strict ethical standards and patient confidentiality protocols. A substantial part of the discussion focused on high-performance bioinformatic analysis of Big Data, utilizing cloud computing, parallelized alignment algorithms, and machine-learning frameworks to identify genomic biomarkers for multifactorial disorders prevalent in the region, such as cardiovascular diseases, type 2 diabetes, and metabolic syndromes. The consensus was clear: building local bioinformatic capacity and training a new cohort of computational biologists are essential prerequisites for translating genomic Big Data into actionable clinical decisions in Kazakhstan. Сессия подчеркнула необходимость структурированного документирования геномных результатов в централизованных национальных базах данных - перехода от фрагментированного хранения к единому защищённому биорепозиторию, интегрирующему клинические фенотипы с первичными геномными файлами (FASTQ/BAM/VCF) при соблюдении строгих этических стандартов. Значительная часть дискуссии была посвящена высокопроизводительному биоинформатическому анализу больших данных с использованием облачных вычислений, параллельных алгоритмов и машинного обучения для идентификации биомаркеров мультифакторных расстройств: сердечно-сосудистых заболеваний, сахарного диабета 2-го типа, метаболического синдрома. Консенсус оказался однозначен: развитие местных биоинформатических компетенций и подготовка нового поколения вычислительных биологов - обязательные предпосылки для перевода геномных данных в обоснованные клинические решения. Сессия геномдық нәтижелерді орталықтандырылған ұлттық дерекқорларда жүйелі құжаттаудың шұғыл қажеттілігін атап көрсетті - бытыраңқы сақтаудан клиникалық фенотиптерді бастапқы геномдық файлдармен (FASTQ/BAM/VCF) біріктіретін бірыңғай ұлттық биорепозиторийге ауысу. Талқылаудың едәуір бөлігі бұлттық есептеуді, параллельді алгоритмдер мен машиналық оқытуды пайдаланып үлкен деректерді жоғары өткізу қабілетті биоинформатикалық талдауға арналды. Консенсус айқын болды: жергілікті биоинформатикалық әлеуетті дамыту геномдық деректерді дәлелді клиникалық шешімдерге айналдырудың міндетті алғышарты.

3. Animal Genetics and Breeding 3. Генетика и селекция животных 3. Жануарлар генетикасы мен селекциясы

The livestock sector occupies a central position in Kazakhstan's agricultural economy, contributing significantly to rural livelihoods and food security. The KOGiS2026 session on animal genetics reflected a decisive shift away from traditional, subjective phenotypic selection toward evidence-based genomic breeding. The core technological approach highlighted across presentations was Genomic Estimated Breeding Values (GEBVs): a framework that integrates dense SNP genotyping arrays with statistical mixed-model predictions to assign genomic merit scores to individual animals, enabling the early identification of elite producers before costly phenotypic testing is completed. Животноводческий сектор занимает центральное место в аграрной экономике Казахстана, обеспечивая значительный вклад в сельскую занятость и продовольственную безопасность. Сессия КОГиС 2026 по генетике животных отразила решительный переход от традиционной, субъективной фенотипической селекции к научно обоснованной геномной. Ключевым технологическим подходом, представленным в докладах, стали геномные оценки племенной ценности (GEBV): методология, объединяющая плотные SNP-матрицы с прогностическими смешанными статистическими моделями для раннего выявления элитных производителей - до завершения дорогостоящего фенотипического тестирования. Мал шаруашылығы секторы Қазақстанның аграрлық экономикасының орталық тірегі болып табылады, ауыл тұрғындарының өміріне және азық-түлік қауіпсіздігіне елеулі үлес қосады. КОГиС 2026-ның жануарлар генетикасы сессиясы дәстүрлі, субъективтік фенотиптеуден дәлелге негізделген геномдық іріктеуге қарай шешуші бет бұрысты бейнеледі. Баяндамалардың негізгі технологиялық тірегі - Геномдық Бағаланатын Тұқымдық Құндылықтар (GEBV): тығыз SNP-матрицаларды статистикалық аралас модельдермен біріктіріп, жеке жануарларға геномдық лайықтылық баллдарын беруге мүмкіндік беретін, қымбат тұратын фенотиптік сынақ аяқталмай-ақ элиталы өндірушілерді ерте анықтайтын жүйе.

A particularly promising development discussed was the design and validation of cost-effective, Kazakhstan-specific SNP panels tailored for the primary livestock species of national importance: cattle (Kazakh Whiteheaded and Auliekol breeds), sheep (Edilbaev, Kazakh fine-wooled), and horses (Kazakh breed). Rather than relying on imported commercial panels optimized for Western European breeds, researchers advocated for population-specific panels containing 15,000–50,000 informative SNPs - sufficient for high-accuracy GEBV computation at substantially reduced genotyping costs. These locally calibrated panels are designed to capture breed-specific linkage disequilibrium patterns and structural haplotypes absent from international platforms, thereby improving prediction accuracy for economically relevant production traits such as milk fat and protein composition, average daily gain, disease resistance, and reproductive efficiency. Особо перспективным направлением была обсуждена разработка и валидация экономичных SNP-панелей казахстанской специфики для основных видов сельскохозяйственных животных: крупного рогатого скота (казахская белоголовая, аулиекольская породы), овец (эдильбаевская, казахская тонкорунная) и лошадей (казахская порода). Вместо использования импортных коммерческих панелей, разработанных для западноевропейских пород, исследователи выступили за создание популяционно-специфических панелей из 15 000–50 000 информативных SNP - достаточных для высокоточного вычисления GEBV при значительно сниженной стоимости генотипирования. Эти локально калиброванные панели способны уловить характерные для каждой породы паттерны неравновесного сцепления и структурные гаплотипы, отсутствующие на международных платформах, что повышает точность прогноза для хозяйственно важных признаков. Ерекше перспективті бағыт ретінде еліміздің негізгі мал шаруашылығы түрлеріне - ірі қара (қазақтың ақбас, әулиекөл тұқымдары), қой (Еділбай, қазақтың жіңішкежүнді тұқымдары) және жылқы (қазақ тұқымы) үшін - Қазақстанға тән, экономикалық жағынан тиімді SNP-панельдерін жасау мен тексеру талқыланды. Батыс еуропалық тұқымдарға бейімделген импорттық коммерциялық панельдерге тәуелді болудың орнына, зерттеушілер 15 000–50 000 ақпараттық SNP-тен тұратын популяцияға тән панельдерді жасауды ұсынды - бұл генотиптеу шығындарын айтарлықтай төмендете отырып, GEBV дәлдігін жоғары ұстауға жеткілікті.

The sessions also dedicated substantial attention to the conservation and molecular passportization of Kazakhstan's indigenous livestock breeds. Native breeds such as the Kazakh horse, Edilbaev sheep, and Kazakh Whiteheaded cattle represent unique, centuries-evolved genetic repositories shaped by extreme continental climates and traditional nomadic management systems. Molecular passportization using microsatellite markers and SNP panels enables precise documentation of breed identities, ancestry coefficients, and inbreeding levels - critical information for maintaining optimal effective population sizes and establishing protected gene pools. Discussions emphasized the urgent need to establish a unified National Livestock Genetic Database integrating pedigree records, genomic profiles, phenotypic measurements, and veterinary health data, which would serve as the foundational infrastructure for national-scale genomic selection programs. Значительное внимание в ходе сессии было уделено сохранению и молекулярной паспортизации аборигенных пород животных Казахстана. Такие породы, как казахская лошадь, эдильбаевская овца и казахская белоголовая, представляют уникальные генетические хранилища, формировавшиеся веками в условиях резко континентального климата и традиционного кочевого скотоводства. Молекулярная паспортизация с помощью микросателлитных маркеров и SNP-панелей позволяет точно документировать породную принадлежность, коэффициенты родства и уровни инбридинга - ключевую информацию для поддержания оптимальной эффективной численности популяций и формирования защищённых генофондов. Обсуждалась острая необходимость создания единой Национальной генетической базы данных животных, объединяющей родословные, геномные профили, фенотипические измерения и ветеринарные данные. Сессияларда Қазақстанның байырғы мал тұқымдарын сақтау және молекулалық паспорттауға да едәуір назар аударылды. Қазақтың жылқысы, Еділбай қойы және қазақтың ақбас сиыры сияқты тұқымдар - ғасырлар бойы қалыптасқан, өткір континентальды климат пен дәстүрлі көшпенді шаруашылықтың тәрбиесінен өткен бірегей генетикалық қоймалар. Микросателлиттік маркерлер мен SNP-панельдерді пайдаланып жасалатын молекулалық паспорттау тұқым жеке басын, туыстық коэффициенттерін және инбридинг деңгейін дәл тіркеуге мүмкіндік береді - бұл оңтайлы эффективті популяция мөлшерін сақтау және қорғалған генофондтарды орнату үшін маңызды ақпарат. Шежіре жазбаларын, геномдық профильдерді, фенотиптік өлшемдерді және ветеринарлық деректерді біріктіретін бірыңғай Ұлттық мал генетикасы дерекқорын құрудың шұғыл қажеттілігі талқыланды.

4. Plant Genetics and Breeding 4. Генетика и селекция растений 4. Өсімдіктер генетикасы мен селекциясы

As a leading wheat-exporting nation, Kazakhstan's agricultural stability is directly linked to the continuous improvement of its crop germplasm. The plant genetics and breeding sessions at KOGiS2026 underscored a paradigm transformation: the integration of Genome-Wide Association Studies (GWAS) and Marker-Assisted Selection (MAS) into mainstream breeding programs is no longer an experimental luxury but an operational necessity. Researchers across multiple institutions reported successful mapping of QTLs (quantitative trait loci) governing drought tolerance, salt stress resistance, yield potential, and pathogen resistance in wheat, barley, millet, and sunflower cultivars. Как ведущая страна-экспортёр пшеницы, Казахстан напрямую связывает аграрную стабильность с постоянным улучшением сортового генофонда. Сессии по генетике и селекции растений на КОГиС 2026 подчеркнули смену парадигмы: интеграция GWAS и MAS в основные селекционные программы - уже не экспериментальная роскошь, а операционная необходимость. Исследователи из различных учреждений сообщили об успешном картировании QTL, контролирующих засухоустойчивость, солеустойчивость, потенциал урожайности и устойчивость к патогенам у пшеницы, ячменя, проса и подсолнечника. Жетекші бидай экспорттаушы ел ретінде Қазақстанның аграрлық тұрақтылығы дақыл гермоплазмасын үздіксіз жетілдірумен тікелей байланысты. КОГиС 2026-ның өсімдік генетикасы мен селекциясы сессиялары парадигмалық өзгерісті ерекше атап өтті: GWAS пен MAS-тің негізгі іріктеу бағдарламаларына кіруі енді эксперименталдық артықшылық емес, операциялық қажеттілік. Бірнеше мекеменің зерттеушілері бидай, арпа, тары және күнбағыс сорттарында қуаңшылыққа, тұзға төзімділікті, өнімділік әлеуетін және патогенге төзімділікті басқаратын QTL-дерді табысты карталандырғанын хабарлады.

Among the most critical biotic stress threats, presentations focused extensively on three major wheat pathogens currently challenging Central Asian grain production: Puccinia graminis (stem rust), Puccinia striiformis (stripe/yellow rust), and Zymoseptoria tritici (Septoria tritici blotch). The emergence of new virulent races of Puccinia spp. - including races capable of overcoming previously durable resistance genes such as Sr31 and Sr38 - has intensified the need for continuous genomic surveillance and the stacking of multiple resistance loci. Delegates proposed accelerating the development of cultivars with pyramided resistance genes identified by molecular markers, combined with field screening under local agroclimatic conditions to ensure durable, broad-spectrum resistance. Среди наиболее критичных биотических стрессоров доклады были сосредоточены на трёх основных патогенах пшеницы, угрожающих зернопроизводству Центральной Азии: Puccinia graminis (стеблевая ржавчина), Puccinia striiformis (жёлтая ржавчина) и Zymoseptoria tritici (септориоз). Появление новых вирулентных рас Puccinia spp., способных преодолевать ранее устойчивые гены (Sr31, Sr38), усилило потребность в непрерывном геномном мониторинге и пирамидировании локусов устойчивости. Делегаты предложили ускорить создание сортов с пирамидированными генами устойчивости, выявленными молекулярными маркерами, в сочетании с полевым скринингом в местных агроклиматических условиях. Ең маңызды биотикалық стресс қауіптерінің арасында баяндамалар Орталық Азия дән өндірісіне қатер төндіретін бидайдың үш негізгі патогеніне шоғырланды: Puccinia graminis (сабақтық тат), Puccinia striiformis (сарғыш тат) және Zymoseptoria tritici (Септория дақы). Бұрын берік болып санылған тұрақтылық гендерін (Sr31, Sr38) жеңуге қабілетті жаңа вируленттік нәсілдердің пайда болуы геномдық мониторингтің үздіксіздігі мен тұрақтылық локустарын пирамидтеу қажеттілігін күшейтті.

One of the most technically innovative highlights of the plant genetics sessions was the comprehensive review of Speed Breeding (SB) technology and its implementation in Kazakhstani research stations. Unlike conventional breeding cycles spanning 7–10 years per variety, Speed Breeding exploits controlled photoperiod extension (20–22 hours of light per day), optimized temperature gradients, and early seed harvest protocols to complete 5–6 generations per year. For self-pollinating crops such as wheat, barley, and chickpea, this acceleration shortens a full breeding cycle from the standard 10 years to approximately 4–6 years - a transformative gain for national food security programming. Participants emphasized that combining Speed Breeding with GWAS-identified favorable alleles and high-throughput phenotyping platforms creates a highly efficient pipeline for developing climate-resilient, high-yielding varieties at unprecedented speed. The session also highlighted the establishment of the National Genetic Bank of Kazakhstan, which consolidates and preserves the country's vast landraces and wild relative germplasm as the raw genetic diversity essential for future breeding programs. Одним из наиболее технически инновационных достижений сессий по генетике растений стал подробный обзор технологии ускоренного разведения (Speed Breeding, SB) и её внедрения на казахстанских опытных станциях. В отличие от традиционных циклов, занимающих 7–10 лет на сорт, ускоренное разведение использует продлённый фотопериод (20–22 ч света в сутки), оптимизированные температурные режимы и ранний сбор семян для получения 5–6 поколений в год. Для самоопыляющихся культур - пшеницы, ячменя, нута - это сокращает полный цикл с 10 лет примерно до 4–6, что является трансформационным достижением для программ продовольственной безопасности. Участники подчеркнули, что сочетание SB с аллелями, выявленными при помощи GWAS, и высокопроизводительным фенотипированием создаёт эффективный конвейер для разработки климатоустойчивых сортов с беспрецедентной скоростью. Өсімдік генетикасы сессияларының техникалық жағынан ең инновациялық жетістіктерінің бірі - жеделдетілген өсіру (Speed Breeding, SB) технологиясының және оны Қазақстан зерттеу станцияларына енгізудің толықтай шолуы болды. Сорт бойынша 7–10 жыл алатын дәстүрлі іріктеу циклдерінен айырмашылығы - Speed Breeding жылына 5–6 буын алу үшін бақыланатын фотопериодты ұзарту (тәулігіне 20–22 сағат жарық), оңтайлы температуралық режим және тұқымды ерте жинап алу хаттамаларын пайдаланады. Бидай, арпа, жоңышқа сияқты өзін-өзі тозаңдандыратын дақылдар үшін бұл толық іріктеу циклін 10 жылдан шамамен 4–6 жылға дейін қысқартады. Сессия сондай-ақ болашақ іріктеу бағдарламалары үшін шикізаттық генетикалық алуантүрлілік ретінде ел гермоплазмасын шоғырландыратын Қазақстанның Ұлттық генетикалық банкін орнатуды ерекше атап өтті.

5. Microorganism Genetics and Industrial Biotechnology 5. Генетика микроорганизмов и промышленная биотехнология 5. Микроорганизмдер генетикасы және өнеркәсіптік биотехнология

The microorganism genetics track at KOGiS2026 presented some of the most immediately translational work of the conference, spanning three interconnected domains: antimicrobial resistance (AMR) surveillance, biological crop protection, and industrial strain engineering. A central methodological theme across all presentations was the deployment of Whole Genome Sequencing (WGS) as the gold standard for microbial characterization - enabling simultaneous identification of species, resistance gene profiles, virulence factors, and horizontal gene transfer events in a single analytical workflow. Направление генетики микроорганизмов на КОГиС 2026 представило наиболее непосредственно трансляционные работы конференции, охватывающие три взаимосвязанные области: мониторинг устойчивости к противомикробным препаратам (АМУ), биологическая защита растений и инжиниринг промышленных штаммов. Центральной методологической темой всех докладов стало применение полногеномного секвенирования (WGS) как золотого стандарта микробной характеристики - позволяющего одновременно идентифицировать вид, профили генов резистентности, факторы вирулентности и события горизонтального переноса генов в рамках единого аналитического рабочего процесса. КОГиС 2026-дағы микроорганизмдер генетикасы бағыты конференцияның ең тікелей трансляциялық жұмыстарын ұсынды, үш өзара байланысты салаға қатысты: антимикробтық резистенттілікті (АМР) бақылау, биологиялық дақыл қорғау және өнеркәсіптік штам инженериясы. Барлық баяндамалардың орталық методологиялық тақырыбы - микробтарды сипаттаудың алтын стандарты ретінде Толық Геном Секвенирлеуін (WGS) пайдалану болды: бір талдау процесінде түрді, резистенттілік гендері профильдерін, вируленттік факторларды және гендердің горизонталды ауысу оқиғаларын бір мезгілде анықтауға мүмкіндік береді.

In the context of AMR surveillance, presentations reported on WGS-based monitoring programs targeting priority zoonotic and agricultural pathogens, specifically Brucella spp. and Salmonella spp. - organisms of significant public health importance in Kazakhstan due to the country's extensive livestock sector and semi-arid ecological context. WGS analysis allows tracking of transmission chains, identification of resistance determinants (including bla beta-lactamase genes, plasmid-mediated colistin resistance genes mcr), and rapid outbreak source attribution. Participants called for systematic integration of WGS surveillance data into the national One Health framework, connecting veterinary, agricultural, and public health monitoring systems for a unified epidemiological response. В контексте мониторинга АМУ были представлены программы на основе WGS, направленные на зоонозные и сельскохозяйственные патогены приоритетного значения - Brucella spp. и Salmonella spp. WGS-анализ позволяет отслеживать цепочки передачи, выявлять детерминанты резистентности (включая бета-лактамазные гены bla, плазмид-опосредованные гены резистентности к колистину mcr) и быстро устанавливать источник вспышек. Участники призвали к системной интеграции данных WGS-мониторинга в национальную концепцию «Единое здоровье», связывающую ветеринарные, аграрные и медицинские системы мониторинга. АМР мониторингі контекстінде баяндамалар Қазақстанда айтарлықтай халықтық маңызы бар зооноздық және ауылшаруашылықтық патогендерге - Brucella spp. және Salmonella spp. - бағытталған WGS-негізді бақылау бағдарламаларын хабарлады. WGS-талдауы берілу тізбектерін қадағалауға, резистенттілік детерминанттарын (бета-лактамазалық bla гендерін, коллистинге плазмид-делдалдық mcr резистенттілік гендерін қоса) анықтауға мүмкіндік береді. Қатысушылар ветеринарлық, аграрлық және халық денсаулығы мониторинг жүйелерін байланыстыратын ұлттық «Бірыңғай денсаулық» тетігіне WGS мониторингі деректерін жүйелі түрде кіріктіруге шақырды.

The biocontrol segment of the microbiology sessions attracted considerable interest, with multiple research teams presenting results on plant-growth promoting rhizobacteria (PGPR) and fungal antagonists for sustainable crop protection. Key organisms under active development include Bacillus subtilis and B. amyloliquefaciens strains producing antifungal lipopeptides (iturin, fengycin, surfactin), Pseudomonas fluorescens strains synthesizing 2,4-diacetylphloroglucinol (DAPG) and siderophores, and Trichoderma harzianum and T. asperellum strains as mycoparasites of soil-borne fungal pathogens. Genomic characterization of these strains allows precise annotation of biosynthetic gene clusters and facilitates targeted strain improvement via adaptive laboratory evolution or metabolic engineering. Complementing the biocontrol theme, the industrial biotechnology subsection covered the optimization of microbial strains for value-added applications including fermentation-based food processing, bioremediation of heavy metal-contaminated soils (cadmium, lead, arsenic), and biodegradation of petroleum hydrocarbons in contaminated arid steppe soils - a pressing environmental challenge across Kazakhstan's oil-producing regions. Сегмент биоконтроля на микробиологических сессиях вызвал большой интерес: несколько исследовательских групп представили результаты применения ризобактерий, стимулирующих рост растений (PGPR), и грибных антагонистов для устойчивой защиты урожая. Ключевые объекты активной разработки: штаммы Bacillus subtilis и B. amyloliquefaciens, продуцирующие антифунгальные липопептиды (итурин, фенгицин, сурфактин); штаммы Pseudomonas fluorescens, синтезирующие 2,4-диацетилфлороглюцинол и сидерофоры; Trichoderma harzianum и T. asperellum - микопаразиты почвенных грибковых патогенов. Геномная характеристика этих штаммов позволяет точно аннотировать биосинтетические генные кластеры и оптимизировать штаммы. Промышленный блок охватил применение в пищевой биотехнологии, биоремедиации тяжёлых металлов и биодеградации нефтяных углеводородов. Микробиология сессияларының биобақылау сегменті үлкен қызығушылық тудырды: бірнеше зерттеу топтары өсімдіктердің өсуін ынталандыратын ризобактериялар (PGPR) мен тұрақты дақылды қорғауға арналған саңырауқұлақ антагонисттер туралы нәтижелерін ұсынды. Белсенді дамып жатқан негізгі организмдер: Bacillus subtilis және B. amyloliquefaciens штамдары (итурин, фенгицин, сурфактин), Pseudomonas fluorescens (DAPG және сидерофорлар) және Trichoderma harzianum мен T. asperellum. Бұл штамдардың геномдық сипаттамасы биосинтетикалық ген кластерлерін дәл аннотациялауға мүмкіндік береді. Өнеркәсіптік биотехнология блогы тамақ өңдеу, ауыр металдармен (кадмий, қорғасын, мышьяк) ластанған топырақты биоремедиация және Қазақстанның мұнай аймақтарындағы мұнай көмірсутектерінің биодеградациясы мәселелерін қамтыды.

6. Discussion 6. Обсуждение 6. Талқылау

The KOGiS2026 conference collectively revealed that Kazakhstan's genetic and breeding research ecosystem has reached a pivotal juncture: the scientific infrastructure, human capital, and institutional will to integrate genomics into applied practice are measurably growing, yet significant structural gaps between fundamental discoveries and their commercial realization remain. A recurring theme across all four scientific tracks was the insufficient integration between academic research outputs and the commercial sector - a gap that KOGiS uniquely positioned itself to bridge by bringing together scientists, breeders, clinicians, and industry stakeholders under a single interdisciplinary umbrella. Конференция КОГиС 2026 в совокупности показала, что экосистема генетических и селекционных исследований Казахстана достигла поворотного момента: научная инфраструктура, человеческий капитал и институциональная воля к интеграции геномики в прикладную практику ощутимо растут, однако значительные структурные пробелы между фундаментальными открытиями и их коммерческой реализацией сохраняются. Повторяющейся темой всех четырёх научных треков стала недостаточная интеграция академических результатов с коммерческим сектором - разрыв, который КОГиС уникально позиционирует себя устранить, объединяя учёных, селекционеров, клиницистов и представителей бизнеса под единым междисциплинарным «зонтиком». КОГиС 2026 конференциясы Қазақстанның генетикалық және іріктеу зерттеулерінің экожүйесі шешуші кезеңге жеткенін айқын көрсетті: геномиканы практикаға интеграциялауға арналған ғылыми инфрақұрылым, адами капитал және институционалдық ерік анық өсуде, алайда іргелі жаңалықтар мен олардың коммерциялық іске асуы арасындағы елеулі структуралық олқылықтар әлі де бар. Барлық төрт ғылыми бағытта қайталанатын тақырып - академиялық зерттеу нәтижелері мен коммерциялық сектор арасындағы жеткіліксіз интеграция болды.

The table below maps the four scientific domains of KOGiS2026 to their most strategically relevant commercial partners and the primary translational outputs expected from each domain: В таблице ниже представлено соответствие четырёх научных направлений КОГиС 2026 наиболее стратегически значимым коммерческим партнёрам и основным трансляционным результатам, ожидаемым от каждого направления: Төмендегі кестеде КОГиС 2026-ның төрт ғылыми бағытын олардың ең стратегиялық маңызды коммерциялық серіктестерімен және әр бағыттан күтілетін негізгі трансляциялық нәтижелерімен сәйкестендіру ұсынылған:

Beyond the domain-specific insights, KOGiS2026 highlighted several overarching systemic priorities: the urgent need to develop a national bioethics framework governing genomic data sovereignty and consent management; the necessity of establishing a network of certified genomic core facilities accessible to researchers at all institutional levels; and the critical importance of expanding international partnerships - particularly with CGIAR centers, FAO genomics programs, and European research consortia - to accelerate technology transfer and joint publication outputs. The conference also emphasized the foundational role of post-graduate education reform in building the next generation of bioinformaticians, genomicists, and computational breeders - specialists currently in critically short supply across Kazakhstan's research landscape. Помимо направленческих выводов, КОГиС 2026 выделил несколько системных приоритетов: острая необходимость создания национальной биоэтической нормативной базы для управления геномным суверенитетом данных; необходимость сети сертифицированных геномных центров коллективного пользования; критическая важность расширения международного партнёрства - с центрами CGIAR, программами геномики ФАО и европейскими исследовательскими консорциумами - для ускорения технологического трансфера. Конференция также подчеркнула роль реформы аспирантуры в подготовке следующего поколения биоинформатиков, геномистов и вычислительных селекционеров. Бағытқа тән пайымдаулардан тыс, КОГиС 2026 бірнеше жүйелік басымдықтарды атап өтті: геномдық деректер егемендігі мен келісім басқаруды реттейтін ұлттық биоэтика шеңберін жасаудың шұғыл қажеттілігі; барлық деңгейдегі зерттеушілерге қолжетімді сертификатталған геномдық ортақ пайдалану орталықтарының желісін орнату; технологиялар трансферін жылдамдату үшін CGIAR орталықтары, ФАО геномика бағдарламалары мен еуропалық зерттеу консорциумдарымен халықаралық серіктестікті кеңейтудің маңызы. Конференция сонымен қатар биоинформатиктердің, геномистер мен есептеу іріктеушілерінің - Қазақстан зерттеу ландшафтында өткір тапшылық болып тұрған мамандардың - жаңа буынын даярлаудағы жоғары оқу орнынан кейінгі білім беруді реформалаудың негіздік рөлін атап өтті.

7. Conclusion 7. Заключение 7. Қорытынды

The 1st KOGiS Conference in Semey, 2026, marked a transformative milestone for Kazakhstan's scientific community. By unifying human medical genomics, animal and plant breeding sciences, and microbial biotechnology under a single interdisciplinary platform, KOGiS has established itself as the primary national forum for coordinating genomic research priorities, sharing methodological innovations, and fostering science-to-business translation. The four scientific tracks collectively demonstrated that Kazakhstan possesses both the intellectual capacity and the institutional motivation to transition from phenotypic to precision genomic practices across all strategic biological sectors. 1-я Конференция КОГиС в Семее (2026) ознаменовала трансформационный рубеж для научного сообщества Казахстана. Объединив медицинскую геномику человека, генетику и селекцию животных и растений и микробную биотехнологию на единой междисциплинарной платформе, КОГиС утвердился как главный национальный форум для координации приоритетов геномных исследований, обмена методологическими инновациями и содействия трансляции науки в бизнес. Четыре научных трека в совокупности показали: Казахстан обладает как интеллектуальным потенциалом, так и институциональной мотивацией для перехода от фенотипических к точным геномным практикам во всех стратегических биологических секторах. Семейдегі 1-ші КОГиС конференциясы (2026) Қазақстан ғылыми қоғамдастығы үшін трансформациялық кезең болды. Адамның медициналық геномикасын, жануарлар мен өсімдіктер генетикасы мен іріктеуін және микробтық биотехнологияны бірыңғай пәнаралық платформада бірлестіре отырып, КОГиС геномдық зерттеу басымдықтарын үйлестірудің, әдіснамалық инновациялармен бөлісудің және ғылымды бизнеске аударудың негізгі ұлттық форумы ретінде орнықты.

The strategic resolutions adopted at KOGiS2026 outline a clear roadmap: the creation of a unified national multi-omics biorepository, the expansion of locally validated genotyping panels across all major livestock and crop species, the nationwide deployment of Speed Breeding infrastructure, and the integration of WGS-based AMR surveillance into the One Health framework. These initiatives, if supported by sustained governmental investment and international scientific partnerships, position Kazakhstan to emerge as a regional leader in applied genomics within the Central Asian scientific landscape. Стратегические резолюции, принятые на КОГиС 2026, формируют чёткую дорожную карту: создание единого национального мульти-омиксного биорепозитория, расширение локально валидированных панелей генотипирования для всех основных видов скота и культур, общенациональное внедрение инфраструктуры ускоренного разведения и интеграция WGS-мониторинга АМУ в концепцию «Единое здоровье». Эти инициативы при поддержке устойчивых государственных инвестиций и международных партнёрств позиционируют Казахстан как регионального лидера в прикладной геномике Центральной Азии. КОГиС 2026-да қабылданған стратегиялық шешімдер нақты жол картасын белгіледі: бірыңғай ұлттық мульти-омикстік биорепозиторий, барлық мал мен дақыл түрлерінде жергілікті тексерілген генотиптеу панельдерін кеңейту, Speed Breeding инфрақұрылымын ұлттық деңгейде орнату және WGS-негізді АМР мониторингін «Бірыңғай денсаулық» тетігіне кіріктіру. Бұл бастамалар тұрақты мемлекеттік инвестициялар мен халықаралық серіктестіктердің қолдауымен Қазақстанды Орталық Азияның қолданбалы геномика саласындағы аймақтық лидеріне айналдыруы мүмкін.

The 2nd KOGiS Conference is scheduled for September 2027 at Zhangir Khan West Kazakhstan Agrarian-Technical University (Uralsk, Kazakhstan), where the scientific community will review progress made against these resolutions and advance the next generation of cross-disciplinary genomic initiatives. KOGiS thus stands not only as a conference but as an evolving institution - a catalyst for the long-term transformation of Kazakhstan's genetic research infrastructure into a globally competitive, nationally impactful scientific enterprise. 2-я Конференция КОГиС запланирована на сентябрь 2027 года в Западно-Казахстанском аграрно-техническом университете имени Жангир хана (Уральск, Казахстан). КОГиС - это не просто конференция, а развивающийся институт, катализатор долгосрочной трансформации генетической научной инфраструктуры Казахстана в глобально конкурентоспособное, национально значимое научное предприятие. КОГиС-тің 2-ші конференциясы 2027 жылдың қыркүйегінде Жәңгір хан атындағы Батыс Қазақстан аграрлық-техникалық университетінде (Орал, Қазақстан) өтеді. КОГиС - бұл тек конференция ғана емес, дамып жатқан институт: Қазақстанның генетикалық ғылыми инфрақұрылымын жаһандық бәсекеге қабілетті, ұлттық маңызды ғылыми кәсіпорынға ұзақ мерзімді трансформациялаудың катализаторы.

Data & Code Availability Доступность данных и кода Деректер мен кодтың қолжетімділігі

No primary research datasets or custom code were generated in the preparation of this review article. В ходе подготовки данной обзорной статьи первичные научные наборы данных и пользовательский программный код не создавались. Бұл шолу мақаласын дайындау барысында бастапқы зерттеу деректер жинақтары немесе арнаулы код жасалмады.

Funding Финансирование Қаржыландыру

The author received no specific funding for this work. Автор не получал специального финансирования для проведения данной работы. Автор бұл жұмыс үшін арнайы қаржыландыру алмады.

Acknowledgments Благодарности Алғыс сөздер

The author sincerely thanks the administration and staff of Semey Medical University for their gracious hosting of the 1st KOGiS Conference, and all participants - researchers, breeders, clinicians, and industry representatives - whose presentations and discussions form the scientific foundation of this review. Автор искренне благодарит администрацию и сотрудников Медицинского университета Семей за гостеприимный приём 1-й Конференции КОГиС, а также всех участников - исследователей, селекционеров, клиницистов и представителей бизнеса, - чьи доклады и дискуссии составляют научную основу данного обзора. Автор КОГиС-тің 1-ші конференциясын қонақжайлылықпен ұйымдастырғаны үшін Семей медицина университетінің әкімшілігі мен қызметкерлеріне, сондай-ақ осы шолудың ғылыми негізін қалаған баяндамалары мен талқылаулары арқылы үлес қосқан барлық қатысушыларға - зерттеушілерге, іріктеушілерге, клиницистер мен іскер өкілдерге - шын жүректен алғыс білдіреді.

Author Contributions Вклад автора Авторлық үлес

Y.T.: Conceptualization, writing - original draft, writing - review & editing. Е.Т.: Концептуализация, написание - первоначальный вариант, написание - рецензирование и редактирование. Е.Т.: Концептуализация, жазу - бастапқы нұсқа, жазу - шолу және редакциялау.

Ethics Statement Этическое заявление Этикалық мәлімдеме

This article is a review of presented conference proceedings. No human participants, patient data, or animal subjects were involved in the preparation of this manuscript. Данная статья представляет собой обзор материалов конференции. При подготовке рукописи не использовались данные участников-людей, пациентов или животных. Бұл мақала конференция материалдарына шолу болып табылады. Қолжазбаны дайындауда адам қатысушылары, пациент деректері немесе жануарлар пайдаланылмады.

Competing Interests Конфликт интересов Мүдделер қақтығысы

The author declares no competing interests. Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов. Автор мүдделер қақтығысы жоқ екенін мәлімдейді.