واکاوی پاسخ رونوشت هیپوتالاموس مرغ گوشتی تحت تنش حرارتی و بررسی شبکه های پروتئینی و مسیرهای سیگنال دهی
Publish place: Research on Animal Production، Vol: 15، Issue: 44
Publish Year: 1403
Type: Journal paper
Language: Persian
View: 97
This Paper With 10 Page And PDF Format Ready To Download
- Certificate
- I'm the author of the paper
این Paper در بخشهای موضوعی زیر دسته بندی شده است:
Export:
Document National Code:
JR_RAP-15-2_002
Index date: 8 October 2024
واکاوی پاسخ رونوشت هیپوتالاموس مرغ گوشتی تحت تنش حرارتی و بررسی شبکه های پروتئینی و مسیرهای سیگنال دهی abstract
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: استفاده از روش های بهبود ژنتیکی پرندگانی را ایجاد کرده است که میتوانند با تولید گوشت و تخممرغ بخش مهمی از نیازهای غذایی انسان را تامین کنند. دستیابی به بیشترین ظرفیت ژنتیکی نیازمند فراهم نمودن محیطی مناسب است. در صنعت پرورش طیور، تنش گرمایی چالش بزرگی است، زیرا بر میزان تولید و رشد طیور تاثیر منفی داشته و در نتیجه سود اقتصادی پرورش دهندگان را کاهش میدهد. سازگاری به تنش گرمایی تحت تاثیر عوامل مختلفی است. توانایی در ایجاد هومئوستازی با تغییر بیان ژن باعث جبران آسیبهای برون سلولی شده و میتواند شرایط فیزیولوژیکی بدن را پس از بازگشت به ناحیه دمایی مناسب متعادل سازد. پرندگان اهلی فقط در دامنه دمایی بین ۲۴-۱۸ درجه سانتیگراد قادر به زندگی سالم خود میباشند و هرگونه افزایش دمای بالاتر از این دامنه سبب افزایش مرگ و میر در جوجهها می شود. علت افزایش مرگ و میر بهدلیل نقش سرکوبکنندگی گرما بر سیستم ایمنی و تضعیف مقاومت حیوان گزارش شده است. علاوه بر این تنش گرمایی باعث افزایش ترشح هورمون آزاد کننده کورتیکوپروتین و متقابلا افزایش کورتیکواسترون خون میباشد، که زمینهساز تغییرات سازوکارهای ملکولی طی تنش است. لذا، مطالعه این چالش از جنبه های مختلف می تواند بسیار سودمند باشد. بدینمنظور پژوهش کنونی با هدف شناسایی کمپلکسهای پروتئینی و مسیرهای سیگنالدهی مهم تنظیم شونده توسط ژن های متفاوت بیان در شرایط تنش گرمایی در هیپوتالاموس جوجههای گوشتی انجام شد.
مواد و روشها: در پژوهش حاضر برای واکاوی پاسخ سیستماتیک رونوشت هیپوتالاموس مرغ به تنش حرارتی دادههای پروفایل بیانی ۸ بافت هیپوتالاموس مرغ (۴ مرغ تحت تنش گرمایی و ۴ مرغ در شرایط بدون تنش) با شماره دسترسی GSE۳۷۴۰۰ از پایگاه داده GEO استخراج شدند. دادههای ریزآرایه موجود شامل دادههای خام پردازش نشده بودند که با استفاده از نرمافزار GEO۲R کنترل کیفیت و نرمالسازی انجام شدند. معیار انتخاب ژنهای متفاوت بیان، ۰/۰۵>P-value و (۰/۵-< LogFC <۰/۵) در نظر گرفته شد. در پژوهش کنونی ساخت شبکه تنظیم بیان ژن و مطالعه روابط بین ژنهای دخیل در تنش گرمایی جوجه های گوشتی با استفاده از نرم افزار Cytoscape و منبع STRING انجام شد. پس از ترسیم شبکه محل های متراکم شبکه، که به خوشه های پروتئینی موسوماند، با استفاده از افزونه CytoCluster که قابلیت مشخص کردن محلهای پرتراکم را دارد، تعیین و بررسی شدند. پس از شناسایی و مشخص شدن ژنهایی با تراکم بالا، برای شناسایی مسیرهای زیستی از پایگاه دادهای DAVID استفاده شد.
یافتهها: واکاوی دادههای ریزآرایه نشان داد از تعداد ۴۳۶۰۷ پروب استخراج شده، پس از حذف ژنهای تکراری و خارج از سطح معنیداری، ۵۹۳ ژن متفاوت بیان شناسایی شد و فهرست ژنها تهیه گردید. سپس همه ژنهای انتخاب شده به نرمافزار STRING معرفی شدند و شبکه ژنی آنها با حداقل امتیاز تعامل مورد نیاز ۰/۴ در نظر گرفته شد و ۱۴۹ ژن تشکیل شبکه دادند. بررسی بیشتر ژنهای دارای اثر تنظیم شوندگی بالاتر و معنیدار مرتبط با تنش گرمایی منجر به شناسایی ژنهایی تاثیرگذار بر فرایند مذکور گردید. واکاوی فعالیت عملکردی ژن های تشکیل دهنده شبکه نشان داد، برخی از ژنهای شناسایی شده در تنظیم مثبت ایمنی با واسطه سلول T، مسیر سیگنالدهی WNTو MAPK و برخی دیگر نیز در فاگوسیتوز و فعالیت سلولهای NK (سلولهای کشنده طبیعی) نقش دارند. تنش گرمایی در جوجههای گوشتی باعث کاهش فعالیت سلولهای NK میشود که نشاندهنده افزایش سطح هورمون کورتیکوسترون است. کورتیکواسترونها باعث کاهش ترشح هورمونهای تیروئید T۳) و(T۴ میشوند که این هورمون ها مسئول کنترل دما و متابولیسم بدن هستند و در نتیجه حساسیت جوجه گوشتی به تنش گرمایی را افزایش میدهند و همچنین برخی دیگر نیز در هموستازی گلوکز نقش دارند. افزایش گلوکز خون ممکن است بخشی از پاسخ جنگ یا گریز باشد که به بقای جوجهها کمک میکند، پرندگانی که از یک عامل تنشزا جان سالم به در میبرند سطوح بالاتری از گلوکز در گردش دارند. تنش گرمایی مسیرهای ملکولی را در سلول در پاسخ به شرایط تنش تنظیم میکند و هموستازی سلول و بافتها را تغییر میدهد. این تغییرات بر فیزیولوژی بافت و در نتیجه توانایی تولید جوجه تاثیر میگذارد. اطلاعات بهدست آمده از واکاوی مسیرهای بیولوژیکی کمپلکسهای پروتئینی نشان داد بعضی از ژنهای دخیل در کمپلکس پروتئینی بر روی چرخه سلولی تاثیرگذار هستند. چرخه سلولی مجموعهای از فرآیندهای بسیار منظم است که منجر به تولید سلول میشود. تنش گرمایی باعث توقف چرخه سلولی در مهره داران و ساز و کار جدیدی از مقاومت در برابر تنش می شود.
نتیجهگیری: واکاوی فعالیت عملکردی ژنهای وارد شده به شبکه نشان داد که پاسخ ایمنی ذاتی و مرگ سلولی ناشی از تنش گرمایی پیچیده است، برخی از ژنهای شناسایی شده در تنظیم مثبت ایمنی با واسطه سلول T، مسیرهای سیگنالدهی VEGF، WNTو MAPK میباشند. پژوهش کنونی با معرفی پانل بیومارکری که شامل ژنهای MAPK۱۴، NT۳، SOX۲، YAP۱، FGF۲، LRRK۱، LEF۱ و TLE۱ میباشد، میتواند در درک ساز و کارهای مولکولی زیربنایی پاسخ به تنش در طیور و کشف ژن های جدیدی موثر باشد که به شیوه ای خاص تحت تنش حرارتی تنظیم می شوند.
واکاوی پاسخ رونوشت هیپوتالاموس مرغ گوشتی تحت تنش حرارتی و بررسی شبکه های پروتئینی و مسیرهای سیگنال دهی Keywords:
واکاوی پاسخ رونوشت هیپوتالاموس مرغ گوشتی تحت تنش حرارتی و بررسی شبکه های پروتئینی و مسیرهای سیگنال دهی authors
زهرا رودباری
Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, Jiroft University, Jiroft, Iran
سعیده اسکندری نسب
Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, Zabol University, Zabol, Iran
محمدرضا محمدآبادی
Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
مرتضی مختاری
Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, Jiroft University, Jiroft, Iran
مراجع و منابع این Paper:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Paper لینک شده اند :
