مطالعه پویش ژنومی برای شناسایی مناطق ژنومی مرتبط با ترکیبات پروتئین شیر در گاوهای نژاد هلشتاین

Abstract

زمینه مطالعاتی: اخیراً انتخاب به کمک QTLها و مناطق ژنومی مؤثر بر صفات تولیدی برای افزایش بازده انتخاب و بهبود عملکرد تولیدی مورد توجه قرار گرفته است. هدف: پژوهش حاضر با هدف مطالعه پویش ژنومی بر اساس آنالیز مجموعه‌‌های ژنی برای شناسایی جایگاه‌‌های ژنی مؤثر بر صفات تولید و ترکیبات پروتئین شیر در یک جمعیت گاو هلشتاین بوده است. برای هر گاو، هشت صفت شامل مقدار و درصد پروتئین و ترکیبات پروتئین آلفا-اس 1-کازئین (αs1)، آلفا-اس 2-کازئین (αs2-CN)، بتا-کازئین (β-CN)، کاپا-کازئین (κ-CN)، آلفا-لاکتوآلبومین (α-LA) و بتا-لاکتوگلوبولین (β-LG) رکورد جمع آوری شده بود. ابتدا آنالیز پویش کل ژنومی در برنامه PLINK انجام شد. سپس با استفاده از بسته نرم افزاری biomaRt2 برنامه R ژن‌های معنی‌داری که در داخل و یا 15 کیلوباز بالا و پایین دست نشانگرهای معنی‌دار قرار داشتند، شناسایی گردید. در نهایت تفسیر مجموعه ژنی با بسته نرم افزاری goseq برنامه R با هدف شناسایی عملکرد بیولوژیکی ژن‌‌های نزدیک به مناطق انتخابی و ژن‌‌های کاندیدا از طریق پایگاه‌‌های GO، KEGG، DAVID و PANTHER انجام شد. نتایج: آنالیز غنی‌سازی مجموعه‌های ژنی تعداد 20 طبقات هستی‌شناسی و مسیرهای بیوشیمیایی KEGG با صفات مورد بررسی شناسایی شد (P˂0.05). از این بین طبقات Oxytocin signaling pathway، Glycerolipid metabolism، Response to progesterone ، Detection of calcium ion، Complement and coagulation cascades و amino acid binding که حاوی ژن‌های کاندیدای CDH‌13، P4HTM،SPP1، CSN1S1، CSN2، SERPINA1‌، SLC35A3، ODC1 و PAEP نقش مهمی در تولید و حجم پروتئین، فسفریله کردن گلیکوپروتئین‌ها‌، استحکام انعقاد شیر و سنتز لاکتوز داشتند. نتیجه ‌گیری نهایی: یافته‌های این تحقیق نشان داد پتانسیل انتخاب ژنتیکی برای بهبود کیفیت شیر از جمله ترکیبات پروتئینی شیر امکان پذیر می‌باشد، بطوریکه بهبود حاصل از انتخاب ژنتیکی به دلیل توارث‌پذیری، تجمعی و دائمی بودن بسیار مفید است.