واکاوی پروفایل بیان ریز RNA در غدد پستانی گاو به منظور شناسایی مسیرهای زیستی دخیل در تولید شیر

Abstract

هدف علم اصلاح نژاد بهبود ژنتیکی صفات تولیدی است که تأثیر شگرفی بر سودآوری واحدهای دامپروری دارند. یکی از این صفات تولید شیر است که شیر علاوه بر اینکه غذای کاملی است منبع تأمین پروتئین و کلسیم در تغذیه انسان به شمار می‌رود. یک راهکار مناسب برا ی بهبود این صفت شناسایی ریزRNAهایی است که بر تولید و ترکیب شیر تأثیرگذار هستند. ریزRNAها قطعات تک ‌رشته‌ای و کوتاه RNA با طولی حدود ٢٢ نوکلئوتید هستند که در تمام سلول‌ها و مایعات بدن مثل خون و شیر حضور دارند. در این مطالعه برای بررسی چگونگی اثر ریزRNA بر فرآیند تولید شیر داده‌های پروفایل بیان ریزRNA مربوط به بافت پستانی گاو از پایگاه داده ArrayExpress استخراج گردید. با نرم‌افزار GEO2R آنالیز بیان داده‌ها انجام شد. سپس با استفاده از نرم‌افزار miRwalk و targetscan ژن‌های هدف ریزRNAها شناسایی شدند. بعد از شناسایی ژن‌های هدف از نرم‌افزار DAVID جهت انجام واکاوی هستی‌شناسی و شناسایی مسیرهای متابولیکی مرتبط با ژن‌های هدف استفاده شد. در نهایت رسم شبکه ژن‌های هدف و واکاوی شبکه ژنی با استفاده از نرم‌افزار Cytoscape انجام شد. در این مطالعه 18 ریزRNA دارای fold change بالاتر از 2 بوده و 5 ریز RNA دارای fold change کمتر از 2 شناسایی شد که کنترل‌کننده بیان 936 ژن هدف می‌باشند. مهم‌ترین مسیرهای شناخته شده موثر بر فرآیند تولید شیر که ژن‌های شناسایی شده فوق در تنظیم فعالیت آن‌ها دخالت دارند عبارتند از مسیرهای سیگنالینگ: TGFB، WNT، MAPK، mTOR، PI3k-Akt، انسولین و پرولاکتین. نتایج این بررسی می‌تواند اطلاعات تکمیلی برای درک ارتباط ژن‌های مؤثر و عملکردهای بیولوژیکی آن‌ها در فرآیند تولید شیر را فراهم آورد.