شناسایی رشته‌های هموزیگوت ژنومی و بررسی ژن‌های مرتبط در شترهای تک‌کوهانه با استفاده از داده‌های توالی‌یابی کل ژنوم

نویسندگان

1 گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی ، اردبیل، ایران.

2 گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

doi
10.22059/ijas.2022.340848.653883
چکیده

مطالعات تنوع ژنتیکی و بررسی میزان همخونی در جمعیت‌های شتر امری ضروری و همچنین، گام اولیه برای طراحی برنامه های اصلاح نژادی در این گونه محسوب می‌شود. در این راستا، ابزارهای قدرتمندی مانند توالی‌یابی نسل بعد، امکان رمزگشایی اطلاعات کل ژنوم در این گونه را فراهم نموده است. با این انگیزه تحقیقاتی، هدف از پژوهش حاضر، شناسایی رشته‌های هموزیگوت ژنومی و بررسی ژن‌های مرتبط در شترهای تک‌کوهانه با استفاده از داده‌های توالی‌یابی کل ژنوم می‌باشد. بدین‌منظور، در مجموع از 12 داده ژنوم توالی‌یابی شده مربوط به شترهای ایرانی و غیرایرانی استفاده شد. پس از طی مسیر تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیکی شامل تعیین کیفیت، پیش‌پردازش داده، همترازی در ژنوم مرجع، شناسایی واریانت‌ها، فیلتر کیفی واریانت‌ها، در نهایت شناسایی نواحی ROH صورت پذیرفت. نتایج پژوهش حاضر منجر به شناسایی 549 (3/137 ناحیه به ازای هر نمونه) و 1356 (5/169 ناحیه به ازای هر نمونه) رشته هموزیگوت به ترتیب در ژنوم شترهای ایرانی و شترهای شبه‌جزیره عربستان گردید. نتایج حاصل از حاشیه‌نویس(annotation)، حضور ژن‌های مهم مرتبط با صفات باروری مانند FSHR و LHCGR در داخل رشته‌های هموزیگوت شترهای تک‌کوهانه ایرانی را نشان داد. همچنین، تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیکی هستی‌شناسی در مناطق رشته‌های هموزیگوت ژنومی شناسایی شده، حضور ژن‌های مهمی مانند CXCL9)، CXCL10،   CXCL11 (مرتبط با عملکرد سیستم ایمنی)، (STBD1) (مرتبط با متابولیسم انرژی)،  SCARB2) مرتبط با متابولیسم چربی و باروری) و SHROOM3) مرتبط با عملکرد سیستم کلیوی) بین هر دو جمعیت شترهای ایرانی و غیرایرانی را نشان داد. در نهایت، بعنوان جمع‌بندی به نظر می رسد عامل کنترل و پیدایش رشته‌های هموزیگوت در ژنوم شترها، انتخاب طبیعی برای سازگاری با محیط بیابان می‌باشد.