آنالیز بیوانفورماتیکی ژن های کاندید موثر بر چند قلوزایی و تولید شیر در بز

تولید شیر و صفات تولیدمثلی از صفات اقتصادی مهم در بز می باشند. در حال حاضر رویکردهای مختلف از جمله نقشه یابی ژن کاندید و مطالعات ژنومی برای شناسایی مکانیسم های مولکولی موثر بر این صفات مهم اقتصادی در بز انجام می شود. تجزیه و تحلیل هستی شناسی ژن، امکان توصیف ویژگی های ژن ها و محصولات ژنی را به شکل طبقه بندی شده و قابل فهم تر ارائه می دهد. آنالیز KEGG، رویکردی را برای بررسی دقیق عملکردهای ژن در رابطه با شبکه های ژنی با استفاده از داده های مولکولی ارائه می دهد. تجزیه و تحلیل شبکه ژنی، هم چنین می تواند مسیرها و فرآیندهای مولکولی مشترک ژن های کاندید را شناسایی کند. هدف از پژوهش حاضر آنالیز بیوانفورماتیکی (هستی شناسی ژن، مسیرهای بیولوژیکی، و تجزیه و تحلیل شبکه برهم کنش پروتئین-پروتئین) ژن های موثر بر چندقلوزایی و تولید شیر در بز بود.

ابتدا با بررسی منابع، شامل مطالعات انجام شده روی ژن های کاندیدا، مطالعات پویش کامل ژنومی و پایگاه داده NCBI، ژن های موثر بر چندقلوزایی و تولید شیر در بز جمع آوری شدند. آنالیز هستی شناسی ژن و آنالیز غنی سازی مسیر KEGG، ژن های کاندید با استفاده از پایگاه داده g: Profiler انجام شد. پایگاه داده STRING، برای تشکیل شبکه برهم کنش پروتئین-پروتئین و انتخاب ماژول عملکرد مورد استفاده قرار گرفت. از نرم افزار Cytoscape، برای ترسیم شبکه اثرات متقابل پروتئین-پروتئین استفاده شد. در نهایت از افزونه cytoHubba جهت شناسایی ژن های کلیدی استفاده شد.

آنالیز هستی شناسی ژن نشان داد که برای صفت چندقلوزایی، ژن های کاندید مورد مطالعه برای عملکردهای مولکولی در مسیرهای اتصال گیرنده سیگنالی، فعالیت گیرنده سیگنالی، فعالیت هورمونی، اتصال پروتئین و فعالیت گیرنده فاکتور رشد تغییردهنده بتا غنی شدند. همچنین آنالیز KEGG، مسیرهای سیگنالی متعددی از جمله برهم کنش گیرنده سیتوکین-سیتوکین، PI3K-Akt، TGF-بتا و استروئیدوژنز تخمدان را شناسایی نمود که با چندقلوزایی در گونه های مختلف پستانداران در ارتباط هستند. تاثیر خانواده تبدیل کننده فاکتور رشدβ ، بر باروری و تولید مثل، رشد جنینی، اندام زایی، و رشد و عملکرد رحم در طیف وسیعی از موجودات چشمگیر است. در پستانداران، حتی مراحل اولیه رشد تولیدمثلی، از جمله تمایز ژرم لاین نر و ماده، توسط پروتئین های مربوط به TGF-β کنترل می شو ند. باندشونده‎های هورمون نقش مهمی در بر باروری و تولید مثل ایفا می کنند. گلوبولین باندشونده به هورمون جنسی، به طور خاص به آندروژن ها و استروژن های فعال بیولوژیکی متصل می شوند که تنظیم کننده های کلیدی اندام های تناسلی و سایر بافت های دارای تفاوت جنسی مانند ماهیچه، بافت چربی و استخوان هستند. آنالیز غنی سازی مجموعه های ژنی برای تعداد 33 ژن کاندید مرتبط با صفت تولید شیر، تنها یک طبقه هستی شناسی ژن برای مسیر زیستی فرآیند متابولیک اسید لینولئیک را شناسایی نمود.

در این مطالعه، چندین مسیر زیستی معنی دار و مسیرهای سیگنالی را شناسایی شد که می توانند برای درک بهتر فرآیندهای زیستی مرتبط با صفات چندقلوزایی و تولید شیر در بز مورد استفاده قرار گیرند.