شناسایی نشانه های انتخاب مثبت مرتبط با صفات مهم اقتصادی در بزهای نژاد بیتال
Publish place: Research on Animal Production، Vol: 15، Issue: 4
Publish Year: 1403
Type: Journal paper
Language: Persian
View: 20
This Paper With 10 Page And PDF Format Ready To Download
- Certificate
- I'm the author of the paper
Export:
Document National Code:
JR_RAP-15-4_008
Index date: 18 March 2025
شناسایی نشانه های انتخاب مثبت مرتبط با صفات مهم اقتصادی در بزهای نژاد بیتال abstract
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: شناسایی مناطق ژنومی که هدف انتخاب بودهاند، یکی از راهکارهای اصلی تحقیقات زیستی است. بهعبارت دیگر اهلیسازی و انتخاب بهشدت در خصوصیات ظاهری و رفتاری حیوانات اهلی امروز تغییر ایجاد کرده است. در این مسیر انتخابهای انجام شده توسط انسان نشانههای قابل شناسایی را در ژنوم بزهای امروزی بهجا گذاشته است که شناسایی این نشانهها میتواند به اصلاح و بهبود ژنتیکی صفات مهم اقتصادی در این حیوانات کمک کند. طی دهههای اخیر تمایل به شناسایی مناطق ژنومی که حاوی ژنهای کاندیدایی که هدف انتخاب بودهاند روبه افزایش بوده است. شناسایی نشانههای انتخاب میتواند دیدگاههای ارزشمندی در مورد ژنها و یا مناطق ژنومی که تحت انتخاب مثبت بوده و یا هستند فراهم کند که بهنوبه خود منجر به درک بهتر ارتباط ژنوتیپ با فنوتیپ میشود. هدف از این مطالعه، شناسایی ژن های کاندیدا و مناطق ژنومی تحت انتخاب مثبت در بزهای نژاد بیتال از طریق روش های شناسایی ردپای انتخاب و هستیشناسی ژن میباشد.
مواد و روشها: در این پژوهش اطلاعات ژنوتیپی مربوط به ۶۳۱ راس بزهای نژاد بیتال تعیین ژنوتیپ شده توسط آرایههای Caprine ۵۰K BeadChip شرکت ایلومینا استفاده شد. ابتدا جهت اطمینان از کیفیت دادههای تعیین ژنوتیپ، مراحل مختلف کنترل کیفیت روی دادههای اولیه تعیین ژنوتیپ شده قبل از آنالیزهای ژنومی انجام شد. برای فیلتراسیون دادههای ژنوتیپ شده، ابتدا نمونههایی که فراوانی نرخ تعیین ژنوتیپ آنها کمتر از ۹۰% بود، شناسایی و حذف شد. در مرحله بعد نشانگرهایی که حداقل فراونی آللی در آنها کمتر از ۵% بود حذف شدند. سپس نشانگرهایی که نرخ تعیین ژنوتیپ آنها در نمونهها کمتر از ۹۵% بود شناسایی و حذف شدند. در نهایت برای SNPهای باقیمانده آنهایی که بر روی کروموزوم جنسی بودند و یا در تعادل هاردی-واینبرگ قرار نداشتند کنار گذاشته شدند. پس از کنترل کیفیت دادههای اولیه تعیین ژنوتیپ شده با استفاده از نرمافزار PLINK (v۱.۹۰; http://pngu.mgh.harvard.edu/purcell/plink) نهایتا ۳۶۸۶۱ نشانگر SNP و ۵۹۴ راس دام وارد آنالیزهای بعدی شدند. برای شناسایی نشانههای انتخاب از روش مبتنی بر عدم تعادل پیوستگی ژنی و آزمون نمره هاپلوتیپ تمایز یافته (iHS) با استفاده از بسته نرمافزاری REHH در نرمافزار R انجام شد. ژن های کاندید با استفاده از SNPهایی که در بازه ی ۱% بالای iHS واقع شده بودند، با استفاده از نرم افزارPLINK و توسط لیست ژنی شرکت ایلومینا در محیط R شناسایی شدند. همچنین، برای بررسی وجود QTLهای مرتبط با صفات مربوط به صفات مهم اقتصادی در مناطق شناسایی شده معنی دار، از آخرین نسخه ی منتشر شده پایگاه genome Animal استفاده شد. بهمنظور شناسایی مراحل بیولوژی ژنهای شناسایی شده از آنالیز هستیشناسی استفاده شد. برای تجزیه و تحلیل هستیشناسی ژنهای شناسایی شده از پایگاه برخط DAVID (http://david.abcc.ncifcrf.gov) استفاده گردید. همچنین برای تفسیر بهتر عملکرد ژنهای بهدست آمده از پایگاههای اطلاعاتی آنلاینGeneCards http://www.genecards.org)) و (http://www.uniprot.org) UniProtKB استفاده شد.
یافتهها: از مجموع ۵۳۳۴۷ نشانگر SNP بهکار رفته در این تحقیق، ۳۶۸۶۱ نشانگر توانستند مراحل مختلف کنترل کیفیت را بگذرانند. بهطور کلی ۳۹۶۳ نشانگر بهدلیل حداقل فراوانی آللی کمتر از ۰۵/۰، ۱۳۴۲ نشانگر بهدلیل نرخ تعیین ژنوتیپ کمتر از ۹۵% در هر نمونه، ۹۷۶۱ نشانگر بهدلیل عدم تعادل هاردی واینبرگ و ۱۴۲۰ نشانگر با موقعیت ناشناخته و همچنین ۳۷ نمونه بهدلیل فراوانی تعیین ژنوتیپ کمتر از ۹۰% حذف شدند. نتایج این پژوهش منجر به شناسایی ده منطقه ژنومی روی کروموزومهای ۴، ۶، ۷، ۱۱ (دو منطقه)، ۱۳، ۱۴، ۱۵، ۱۷ و ۱۸ با بالاترین ارزش آزمون آماره iHS شد. ژنهای شناسایی شده در مناطق مورد انتخاب با اندازه بدن (SPP۱, TNPO۲)، متابولیسم چربی (SDCBP)، رشد و توسعه استخوان (IBSP, MEPE) و متابولیسم انرژی
(TRPC۳, UCP۲, FBP۱) مرتبط بودند. برخی از این ژنها در مناطق تحت انتخاب با مطالعات قبلی همخوانی داشتند. بررسی QTLهای گزارش شده در مناطق انتخابی و اورتولوگوس گاوی در مناطق شناسایی شده، QTLهای مرتبط با میانگین خوراک مصرفی، وزن لاشه و اندازه بدن قرار داشتند. از بین مسیرهای زیستی شناسایی شده، مسیرهای skeletal system development و calcium channel complex و مسیرهای KEGG شامل Glucagon signaling pathway و AMPK signaling pathway نقش مهمی در تنظیم یون کلسیم، متابولیسم مواد غذایی، هموستازی گلوکز و رشد و توسعه عضلات اسکلتی داشتند.
نتیجهگیری: در هر صورت، ژنهای متعددی که در نواحی شناسایی شده بر اساس عملکرد میتوانند بهعنوان کاندیداهای تحت انتخاب مطرح باشند. برخی از این ژنها در مناطق تحت انتخاب با مطالعات قبلی همخوانی داشتند و بیشتر در مسیرهای بیولوژیکی مرتبط با رشد، وزن بدن، فرآیندهای متابولیکی، صفات تیپ نقش دارند. همچنین، بررسی QTLهای موجود در مناطق تحت انتخاب نشان داد که این QTLها با بعضی صفات اقتصادی مهم از قبیل وزن بدن، عمق بدن، وزن و ترکیبات لاشه ارتباط دارند. در هر حال نیاز به بررسیهای پیوستگی و عملکردی بیشتری جهت شناسایی عملکرد ژنها میباشد. همچنین بررسی بیشتر QTLهای مرتبط با مناطق ژنومی انتخاب شده از مطالعات جستجوی نشانههای انتخاب و مطالعات پیوستگی ضروری است. نتایج این تحقیق میتواند در درک ساز و کار ژنتیکی کنترل کننده صفات رشد مورد استفاده قرار گیرد و با توجه به تایید مناطق قبلی پویش ژنومی و شناسایی مناطق ژنومی جدید، استفاده از یافتههای این پژوهش میتواند در انتخاب ژنتیکی بز از طریق افزایش وزن بدن مفید واقع شود.
شناسایی نشانه های انتخاب مثبت مرتبط با صفات مهم اقتصادی در بزهای نژاد بیتال Keywords:
Body weight , iHS statistics , Genomic scan , Goat , selective sweeps , آماره iHS , بز , پویش ژنومی , رد پای انتخاب , وزن بدن
شناسایی نشانه های انتخاب مثبت مرتبط با صفات مهم اقتصادی در بزهای نژاد بیتال authors
حسین محمدی
Department of Animal Sciences, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Arak University, Arak, Iran
ابوذر نجفی
Department of Animal and Poultry Science, College of Aburaihan, University of Tehran, Pakdasht, 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 :
