تجزیه و تحلیل تبارشناختی و شباهت‌های ژنتیکی هفت گونه اصلی اسب سانان (جنس Equus) براساس ژنوم میتوکندریایی

نویسندگان

1 گروه علوم دامی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان

2 مرکز تحقیقات ابریشم کشور، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی

3 گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران

4 گروه علوم دامی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان

doi
10.22103/jab.2024.22991.1552
چکیده

هدف: تبارشناسی علمی است که به مطالعه روابط تکاملی بین گونه­ها و جمعیت­های جانداران و همچنین تاریخچه تکاملی آنها، تنوع و الگوهای تغییرات جمعیتی می‌پردازد و با ادغام داده‌های ژنومی تبدیل به یک رویکرد قوی در مطالعه سیستماتیک گونه‌ها تحت عنوان فیلوژنومیک شده است. هدف از مطالعه حاضر، بررسی واگرایی و درصد تشابه ژنتیکی همراه با تجزیه و تحلیل تبارشناختی هفت گونه موجود از خانواده اسب­سانان براساس توالی­های ژنوم میتوکندریایی بود. مواد و روش‌ها: به منظور بررسی واگرایی و تشابه ژنتیکی، به­روزترین توالی­های کامل ژنوم میتوکندریایی همراه با توالی‌های جداگانه نوکلئوتیدی و آمینواسیدی 13 ژن رمزگر پروتئین در هر ژنوم از هفت گونه اصلی اسب سانان شامل E. africanus، E. ferus، E. grevyi، E. hemionus، E. kiang، E. quagga و E. zebra از پایگاه داده‌ای NCBI استخراج و پس از هم­ترازی توالی­ها، براساس شباهت­های ژنتیکی و روابط تبارشناختی با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج: نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل فاصله توالی‌ها براساس ژنوم کامل میتوکندریایی نشان‌دهنده بیشترین شباهت ژنتیکی (9/99 درصد) بین الاغ وحشی آسیایی (E. hemionus) و الاغ تبتی (E. kiang) و کمترین شباهت ژنتیکی (3/92 درصد) بین الاغ وحشی آسیایی (E. hemionus) و اسب پرژوالسکی (E. przewalskii) بود. از حیث تجزیه و تحلیل تبارشناختی گونه E. przewalskii در یک شاخه مجزا و گونه‌های E. africanus، E. grevyi، E. hemionus، E. kiang، E. quagga و E. zebra در خوشه دیگر قرار گرفتند. بررسی توالی‌های نوکلئوتیدی 13 ژن رمزگر پروتئین به ازای هر ژنوم نشان داد در تمامی این ژن‌ها گونه‌های E.kiang و E.hemionus بیشترین شباهت‌های ژنتیکی را با یکدیگر دارند. همچنین کمترین میزان شباهت ژنتیکی گونه ها مربوط به گونه های E.przewalskii و E.asinus بود. به لحاظ تبارشناختی گونه E.przewalskii بیشترین فاصله را از دیگر گونه ها داشت و در خوشه اصلی قرار نگرفت که نتایج حاصل مشابه با بررسی توالی‌های کامل ژنوم میتوکندریایی بود. همچنین نتایج حاصل از بررسی توالی‌های آمینواسیدی 13 ژن رمزگر پروتئین نشان داد که برخلاف توالی‌های نوکلئوتیدی، ممکن است بیشترین و کمترین میزان شباهت ژنتیکی در گونه‌ها متفاوت باشد، اگرچه به طور مشابه گونه‌های E.kiang و E.hemionus بیشترین شباهت را داشتند و کمترین میزان شباهت مربوط به گونه‌های E.przewalskii و E.zebra بود. همچنین از حیث تجزیه و تحلیل تبارشناختی گونه E.przewalskii بیشترین فاصله را از دیگر گونه­ها داشت. نتیجه‌گیری: این پژوهش نشان داد، بررسی توالی‌های ژنوم‌ میتوکندریایی گونه‌های اسب سانان می‌تواند به تعیین نحوه تکامل و فرآیندهای زیستی در گذشته این گونه‌ها و همچنین، به تعیین نحوه پراکنش و ارتباط بین گونه‌های مختلف از جنس Equus کمک کند. علاوه بر این، امکان خوشه­بندی صحیح گونه­ها بر اساس ژنوم میتوکندریایی وجود دارد.