مطالعه مقایسه‌ای پوشش ترانسکریپتومی و چندشکلی‌های تک‌نوکلئوتیدی ژنوم میتوکندری در گاو ‏هلشتاین (‏Bos taurus‏) در مقابل کلیستانی (‏Bos indicus‏)‏

نویسندگان

1 دانشیار ژنتیک و اصلاح دام، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل، ایران

2 دانشیار ژنتیک و اصلاح دام، بخش پژوهش‌های بیوتکنولوژی، موسسه تحقیقات علوم دامی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ‏ترویج کشاورزی، کرج، ایران

3 دانشیار ژنتیک و اصلاح دام، گروه علوم دامی و بیوانفورماتیک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل، ایران

4 دانش آموخته کارشناس ارشد، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل، ایران

doi
10.22059/ijas.2022.328058.653839
چکیده

هدف از انجام پژوهش حاضر، بررسی دلایل اختلاف بیان ژن بسیار فاحش بین دو زیر گونه گاو هلشتاین و کلیستانی و اهمیت ژن­های میتوکندری این دو نژاد شامل COX1، COX2، COX3، ND1 وND2 می­باشند که در فرآیندهای مهمی از جمله متابولیسم انرژی، در مقابله با تنش­های زیستی و غیرزیستی و نیز مقاومت به بیماری نقش دارند. در این مطالعه از داده های RNA-Seq مربوط به ادغام 40 نمونه از مرکز گاو شیری دانشگاه ویسکانسین آمریکا (Bos taurus) و 45 گاو ماده کلیستانی (Bos indicus) در مزرعه گوجایتپیر شهر باهاوالپور واقع در ایالت پنجاب پاکستان استفاده شد. جهت بررسی سطح پوشش ترانسکریپتومی و اختلافات ژنتیکی که شامل نواحی چندشکلی، نواحی حذف و اضافه و نواحی اتصال بود از نرم افزار IGB استفاده شد. همچنین جهت تعیین مکان نواحی چندشکل و محاسبه درصد انواع جایگزینی­­های انتقالی و تقاطعی نوکلئوتیدها و هم‌ردیف­سازی توالی­ها نرم­افزارهای MEGA6 و DnaSPV.5 استفاده شدند. نتایج حاصل از این مطالعه، بیانگر این بود که ژن COX1 به طول 1542 جفت باز، بیشترین سطح پوشش ترانسکریپتومی (کاوریج) در ژنوم میتوکندری را دارا بود و کمترین سطح پوشش ترانسکریپتومی مربوط به ژن ND1 بود. در بین ژن­های میتوکندری، ژن COX1 بیشترین میزان حذف و اضافه را نشان داد که در نژاد هلشتاین بیشتر از کلیستانی بود. تعداد نواحی چندشکل در جایگاه COX1 بیشتر از سایر ژن­ها و برابر با 19 ناحیه بود. همچنین نتایج نشان داد که درصد جایگزینی تک نوکلئوتیدی انتقالی در بازها بیشتر از جایگزینی تک نوکلئوتیدی تقاطعی می­باشد که دلیل پایداری تغییرات در طی نسل­های متفاوت هستند. بنابراین، دلایل احتمالی تفاوت بیان ژن­های mtDNA می­تواند در نتیجه تفاوت در اتفاقات فرآیندهای حذف و اضافه، پوشش ترانسکریپتوم و نواحی چندشکلی باشند.