آنالیز بیان ژن ماهیچه اسکلتی به منظور شناسایی ژن‌های مؤثر در فرایند رشد گاو گوشتی

نویسندگان

1 گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج

2 گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه جیرفت

3 گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج

4 گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج

doi
10.22092/vj.2019.127720.1618
چکیده

هدف از انجام این پژوهش شناسایی ژن‌های مؤثر در فرایند رشد و نمو گاو گوشتی با استفاده از پروفایل بیان ژن می‌باشد. رﺷﺪ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﺗﻐﯿﯿﺮات وزن زﻧﺪه در ﻫﺮ واﺣﺪ زﻣﺎن ﯾﺎ ﺗﻮﺻﯿﻒ ﻧﻤﻮداری وزن در ﻣﻘﺎﺑﻞ ﺳﻦ ﺣﯿﻮان ﺑﯿﺎن می‌شود. رﺷﺪ ﺣﯿﻮان ﻧﺘﯿﺠﻪ ﻓﺮآﯾﻨﺪﻫﺎی زیستی ﻣﺘﻌﺪدی اﺳﺖ و ژﻧﻮﺗﯿﭗ، ﺗﻌﯿﯿﻦ ﮐﻨﻨﺪه ﺣﺪاﮐﺜﺮ ﺳﻄﺤﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ اﯾﻦ ﻓﺮآﯾﻨﺪﻫﺎ ﻣﯽﺗﻮاﻧﻨﺪ رخ دﻫﻨﺪ. در این مطالعه داده‌های خام مربوط به سنین تولد، سه ماهگی، هفت ماهگی، 12 ماهگی، 20 ماهگی، 25 ماهگی و 30 ماهگی با فرمت TXT از پایگاه داده ArrayExpress با شماره دسترسی E-GEOD-25554 دانلود شدند. در مرحله بعد، ابتدا کنترل کیفیت داده‌های خام موجود با استفاده از بسته Limma، موجود در نرم‌افزار R با روش تحلیل مؤلفه‌های اساسی (PCA) و سپس نرمال‌سازی داخل ریزآرایه‌ها با استفاده از روش LOESS و بین نمونه‌ها به روش چندک انجام شد. معیارهای شناسایی ژن‌های با بیان افتراقی و معنی‌داری دو شاخص (2- > Fold Change > 2) و (Adj P-Value < 0.05) بودند. بررسی مسیرهای زیستی توسط پایگاه DAVID انجام شده و بازسازی شبکه تنظیم بیان ژن توسط نرم‌افزار Cytoscape صورت گرفت. نتایج آنالیز نشان داد در سنین متفاوت در مجموع 1030 ژن مرتبط با رشد تفاوت معنی‌داری داشتند که از این تعداد 518 ژن افزایش بیان و 512 ژن کاهش بیان داشتند. از جمله مسیرهای سیگنال‌دهی مؤثر بر فرایند رشد می‌توان Wnt، Insulin، IGF-I را نام برد و از مهم‌ترین ژن‌های شناسایی شده در این مطالعه FN1 ،SOD2 ،PCK1 ،HMOX1 ، SERPINE1 ، CST3، STAT3 و HSPA1A می‌باشند. ژن‌ FN1 در سنین 25-20 و 30-25 ماهگی،SOD2 در سن 3-0 ماهگی، HMOX1 در سنین 3-0 و 20-12 ماهگی، SERPINE1 در سن 7-3 ماهگی، PCK1 در سن 25-20 ماهگی، STAT3 در سن 25-20 ماهگی و HSPA1A در سن 30-25 ماهگی افزایش بیان معنی‌داری داشتند. بنابراین نتایج این مطالعه می‌تواند اطلاعات تکمیلی برای درک بهتر ارتباط ژن‌ها و مسیرهای زیستی آن‌ها در فرایند رشد و استفاده در برنامه‌های اصلاح نژاد دام فراهم ‌آورد.