شناسایی ریزRNA ها، ژن های هدف و مسیرهای سیگنالدهی مرتبط با تولید شیر با استفاده از miRNA-seq

Publish Year: 1396
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: Persian
View: 530

This Paper With 14 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

JR_EJRR-5-4_006

تاریخ نمایه سازی: 12 آبان 1398

Abstract:

سابقه و هدف: مولکول های ریزRNA توالی های کوتاهی (با میانگین طول 22 نوکلئوتید) هستند که با اثر بر تنظیم بیان ژن ها فرآیندهای بیولوژیکی بسیاری را تحت تاثیر قرار می دهند. تولید شیر فرآیند فیزیولوژیکی می باشد که تحت تاثیر تعداد بسیار زیادی از ژن ها، ریزRNA ها، مسیرهای ژنی و مسیرهای سیگنالدهی قرار می گیرد. در این مطالعه با بررسی مولکول های محافظت شده ریزRNA در بین گونه های موش، گاو و بز به شناسایی ریزRNA ها، ژن های هدف آن ها و مسیرهای ژنی مرتبط با تولید شیر پرداخته شد. مواد و روش ها: در این مطالعه جهت بررسی مکانسیم مولکولی اثر ریزRNA ها بر تولید شیر، ابتدا داده های مورد نظر با شماره دسترسی GSM1295115 برای گونه موش، GSM1295118 برای گونه گاو و GSM969927 برای گونه بز از پایگاه داده GEO دانلود شدند. شناسایی ریزRNA ها با استفاده از نرم افزار mirdeep2 انجام شد. در این مطالعه از پایگاه داده mirwalk برای شناسایی ژن های هدف ریزRNA هایی که دربافت پستان هر سه گونه بیان می شوند؛ استفاده گردید. پایگاه اطلاعاتی mirwalk قادر به تخمین ژن های هدف بر اساس الگوریتم های ده پایگاه اطلاعاتی دیگر می باشد. ترسیم ارتباطات ژنی شبکه برهمکنش ریزRNA ها و ژن های هدفشان توسط نرم افزار cytoscape انجام شد. جهت بررسی مسیرهای ژنی و سیگنالدهی مرتبط با ژن های هدف از پایگاه اطلاعاتی DAVID استفاده شد. یافته ها: بر اساس نتایج این مطالعه ژن های miR-93-5p، miR-27b-3p، miR-27a-3p و miR-200c-3p از مهم ترین ریزRNA ها و ژن های Pten، Rlim، Pdik1l و Setd5 از مهمترین ژن های هدف در فرآیند تولید شیر و مسیرهای بیوسنتزی ترکیبات شیر بودند. از مهمترین نتایج این مطالعه معرفی Setd5 به عنوان یک ژن جدید مرتبط با فرآیند تولید شیر می باشد. آنالیز مسیر های ژنی نشان داد که مسیر چسبندگی کانونی، مسیر سیگنالدهیMAPK ، مسیر سیگنالدهی mTOR، مسیر سیگنادهی PI3K-Akt و مسیر سیگنالدهی نروتروفین از مهمترین مسیر های ژنی می باشند که توسط ژن های هدف فعال شده و نقش مهمی در بیوسنتز تولید شیر و توسعه بافت پستانی دارند. این مسیرهای ژنی می توانند با اثرگذاری بر تکثیر سلول های آلوئول، افزایش انشعابات، توسعه بافت پستانی، متابولیسم اسیدهای آمینه، اثر بر سیستم اندوکرینی، مسیرهای سیگنادهی پرولاکتین و سنتز ترکیبات شیر مانند چربی، پروتئین و لاکتوز، فیزیولوژی و بیولوژی تولید شیر را تحت تاثیر قرار دهند. نتیجه گیری: با توجه به نقش حیاتی ریزRNA های مهم در شبکه مورد بررسی و ژن های هدف این مولکول ها و همچنین مسیرهای ژنی مورد مطالعه، می توان در برنامه های اصلاح نژادی به عنوان مهمترین تنظیم کننده های مربوط به فرآیند تولید شیر از آنها بهره برد. از این اطلاعات میتوان جهت معرفی و کاربرد ژن های کاندید و کاربرد آنها در روش انتخاب به کمک ژن و یا انتخاب ژنومی استفاده کرد. با توجه به اینکه تولید شیر با توسعه و تکامل بافت پستانی همراه می باشد، مولکول های ریزRNA و ژن های هدفی که در این مطالعه به آن پرداخته شده است، می توانند کاندید مناسبی در کلیه فرآیند های تکامل و تمایز نیز مطرح گردند.

Keywords:

مقایسه بین گونه ای , داده های توالی یابی ریزRNA , تولید شیر

Authors

همایون فرهنگ فر

دانشکده کشاورزی، دانشگاه بیرجند

الهام بهدانی

دانشگاه رامین خوزستان

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 :
  • Anderson, S.M., Rudolph, M.C., McManaman, J.L., and Neville, M.C. 2007. ...
  • mammary gland development. Secretory activation in the mammary gland: it ...
  • milk protein synthesis. Breast. Cancer. Res. 9: 1-7. ...
  • Bach, I., Rodriguez-Esteban, C., Carrière, C., Bhushan, A., Krones, A., ...
  • C.K., Andersen, B., Belmonte, J.C.I., and Rosenfeld, M.G. 1999. RLIM ...
  • activity of LIM homeodomain transcription factors via recruitment of the ...
  • complex. Nat. Genet. 22: 394-399. ...
  • Baghizadeh, A., Bahaaddini, M., Mohamadabadi, M., and Askari, N. 2009. ...
  • in exon 2 of Caprine MHC Class II DRB3 Gene ...
  • Agric. Environ. Sci. 6: 445-454. ...
  • Bao, Z., Lin, J., Ye, L., Zhang, Q., Chen, J., ...
  • Mammary Gland Development and Milk Production by Growth Hormone Expression ...
  • Transgenic Goats. Front. Physiol. 7: 74-79. ...
  • Bar-Sagi, D., Fernandez, A ,.and Feramisco, J.R. 1987. Regulation of ...
  • byras proteins. Bioscience. Rep. 7: 427-434. ...
  • Bolger, A.M., Lohse, M., and Usadel, B. 2014. Trimmomatic: a ...
  • sequence data. Bioinformatics. 30: 2114-2120. ...
  • Booth, A.K. and Gutierrez-Hartmann, A. 2015. Signaling pathways regulating pituitary ...
  • lactotrope homeostasis and tumorigenesis, in Recent Advances in Prolactin Research. ...
  • Buitenhuis, B., Poulsen, N.A., Larsen, L.B., and Sehested, J. 2015 ...
  • parameters and detection of quantitative trait loci for minerals in ...
  • Jersey milk. BMC. Genet. 16: 19-25. ...
  • Fndrews, S., 2010. FastQC: a quality control tool for high ...
  • Friedman, R.C., Farh ,K.K.H., Burge, C.B., and Bartel, D.P. 2009. ...
  • mRNAs are conserved targets of microRNAs. Genome. Res. 19: 92-105. ...
  • Gregory, P.A., Bert, A.G., Paterson, E.L., Barry, S.C., Tsykin, A., ...
  • Khew-Goodall, Y., and Goodall, G.J. 2008. The miR-200 family and ...
  • epithelial to mesenchymal transition by targeting ZEB1 and SIP1. Nat. ...
  • Gu, Y., Li, M., Wang, T., Liang, Y., Zhong, Z., ...
  • He, Z. 2012. Lactation-related microRNA expression profiles of porcine breast ...
  • exosomes. PLoS. One. 7: e43691. ...
  • Hassiotou, F., Twigger, A.-J., Pundavela, J., Roselli, S., Hartmann, P., ...
  • Hondermarck, H. 2014. Neurotrophin synthesis by mammary cells during lactation ...
  • FASEB. J. 28: 619-623. ...
  • Izumi, H., Kosaka, N., Shimizu, T., Sekine, K., Ochiya, T., ...
  • expression profiles of microRNAs and mRNAs in rat milk whey. ...
  • Jankiewicz, M., Groner, B., and Desrivières, S. 2006. Mammalian target ...
  • regulates the growth of mammary epithelial cells through the inhibitor ...
  • acid binding Id1 and their functional differentiation through Id2. Mol. ...
  • Jiang, N., Wang, Y., Yu, Z., Hu, L., Liu, C., ...
  • regulates milk protein synthesis and cell growth through mTOR signaling ...
  • mammary epithelial cells. DNA Cell. Biol. 34: 524-533. ...
  • Jiao, B., Ma, H., Shokhirev, M.N., Drung, A., Yang, Q., ...
  • Kalantry, S., and Mercurio, A.M. 2012. Paternal RLIM/Rnf12 is a ...
  • alveolar cells. Cell. 149: 630-641. ...
  • Katz, E .and Streuli, C.H. 2007. The extracellular matrix as ...
  • mammary epithelial function. Int. J. Biochem. Cell. Biol. 39: 715-726. ...
  • Kharrati, K.H., Mohammad, A.M., Ansari, M.S., Esmaili, Z.K.A., Tarang ,A., ...
  • Nikbakhti, M. 2011. Genetic Variation of DGAT1 Gene and its ...
  • Production in Iranian Holstein Cattle Breed Population. IJASR. 3: 185-192. ...
  • Kharrati Koopaei, H., Mohammadabadi, M.R., Ansari Mahyari, S., Esmailizadeh, A.K., ...
  • Tarang, A. and Nikbakhti, M 2012. Effect of DGAT1 variants ...
  • Iranian Holstein cattle population. Iran. J. Anim. Sci. Res. 3: ...
  • Li, D., Xie, X., Wang, J., Bian, Y., Li, Q., ...
  • lactation and targets the PTEN gene in cow mammary glands. ...
  • Li, Z., Liu, H., Jin, X., Lo, L., and Liu, ...
  • lactating and non-lactating bovine mammary glands and identification of miRNA ...
  • lactation. BMC Genomics. 3: 12-22. ...
  • Lin, X.Z., Luo, J., Zhang, L.P., Wang, W., Shi, H.B., ...
  • suppresses triglyceride accumulation and affects gene mRNA expression associated with ...
  • metabolism in dairy goat mammary gland epithelial cells. Gene. 521: ...
  • Melnik, B.C., John, S.M., Carrera-Bastos, P., and Cordain, L. 2012. ...
  • milk-mediated mTORC1-signaling in the initiation and progression of prostate cancer. ...
  • Moghadaszadeh, M., Mohammadabadi, M.R., and Esmailizadeh, A.K. 2015. Association of ...
  • Exon 2 of BMP15 Gene with the Litter Size in ...
  • Naeem, A., Zhong, K., Moisá, S., Drackley, J., Moyes, K., ...
  • analysis of microRNA and putative target genes in bovine mammary ...
  • Streptococcus uberis. J. Dairy. Sci. 95: 6397-6408. ...
  • O Connell, R.M., Rao, D.S., Chaudhuri, A.A., and Baltimore, D. ...
  • pathological roles for microRNAs in the immune system. Nat. Rev. ...
  • Oliver, C.H. and Watson, C.J. 2013. Making milk: A new ...
  • JAK-STAT. 2: 2154-2168. ...
  • Ortega-Molina, A. and Serrano, M. 2013. PTEN in cancer, metabolism, ...
  • Endocrinol. Metab. 24: 184-189. ...
  • Osipovich, A.B., Gangula, R., Vianna, P.G., and Magnuson, M.A. 2016. ...
  • for mammalian development and co-transcriptional regulation of histone acetylation. ...
  • Development. 14: 146-155. ...
  • Poissonnier, L., Villain ,G., Soncin, F., and Mattot, V. 2014. ...
  • ALCAM and SetD5 in endothelial cells regulates leucocyte adhesion and ...
  • Cardiovasc. Res. cvu040. ...
  • Raven, L.A., Cocks, B.G., Goddard, M.E., Pryce, J.E., and Hayes, ...
  • variants in mammary development, prolactin signalling and involution pathways explain ...
  • considerable variation in bovine milk production and milk composition. Genet. ...
  • Shamsalddini, S., Mohammadabadi, M.R., and Esmailizadeh, A.K. 2016. Polymorphism of ...
  • the prolactin gene and its effect on fiber traits in ...
  • Takahashi, R.U., Miyazaki, H., and Ochiya, T. 2015. The roles ...
  • cancer. Cancers. 7: 598-616. ...
  • Tanaka, T., Haneda, S., Imakawa, K., Sakai, S., and Nagaoka, ...
  • a, controls mammary gland development by regulating cyclooxygenase-2 expression. ...
  • Differentiation. 77: 181-187. ...
  • Ucar, A., Vafaizadeh, V., Jarry, H., Fiedler, J., Klemmt, P.A., ...
  • Chowdhury, K. 2010. miR-212 and miR-132 are required for epithelial ...
  • necessary for mouse mammary gland development. Nat. Genet. 42: 1101-1108. ...
  • Urbich, C., Kuehbacher, A., and Dimmeler, S. 2008. Role of ...
  • diseases, inflammation and angiogenesis. Cardiovas. Res. 4: 581-588. ...
  • Wang, C., Long, K., Jin, L., Huang, S., Li, D., ...
  • H. 2015. Identification of conserved microRNAs in peripheral blood from ...
  • expression of mammary gland-related microRNAs during late pregnancy and early ...
  • Genet. Mol. Res. 14: 14216-14228. ...
  • Warnefors, M., Liechti, A., Halbert, J., Valloton, D., and Kaessmann, ...
  • microRNA editing in mammalian evolution, development and disease. Genome Biol. ...
  • Yang, H., Kong, W., He, L., Zhao, J.J., O Donnell, ...
  • D., Kruk, P.A., and Nicosia, S.V. 2008. MicroRNA expression profiling ...
  • cancer: miR-214 induces cell survival and cisplatin resistance by targeting ...
  • Zhang, C., Zhao, Y., Wang, Y., Wu, H., Fang, X., ...
  • reveals that microRNAs play a key role in lactation in ...
  • Zhao, Y., Wang, P., Meng, J., Ji, Y., Xu, D., ...
  • 5. MicroRNA-27a-3p Inhibits Melanogenesis in Mouse Skin Melanocytes by Targeting ...
  • Wnt3a. Int. J. Mol. Sci. 16: 10921-10933. ...
  • نمایش کامل مراجع