آنالیز بیان ژن ماهیچه اسکلتی به منظور شناسایی ژن های موثر در فرایند رشد گاو گوشتی

هدف از انجام این پژوهش شناسایی ژن های موثر در فرایند رشد و نمو گاو گوشتی با استفاده از پروفایل بیان ژن می باشد. رشد به عنوان تغییرات وزن زنده در هر واحد زمان یا توصیف نموداری وزن در مقابل سن حیوان بیان می شود. رشد حیوان نتیجه فرآیندهای زیستی متعددی است و ژنوتیپ، تعیین کننده حداکثر سطحی است که این فرآیندها میتوانند رخ دهند. در این مطالعه داده های 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 داده های خام موجود با استفاده از بسته Limma، موجود در نرم افزار R با روش تحلیل مولفه های اساسی (PCA) و سپس نرمال سازی داخل ریزآرایه ها با استفاده از روش LOESS و بین نمونه ها به روش چندک انجام شد. معیارهای شناسایی ژن های با بیان افتراقی و معنی داری 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 نرم افزار Cytoscape صورت گرفت. نتایج آنالیز نشان داد در سنین متفاوت در مجموع 1030 ژن مرتبط با رشد تفاوت معنی داری داشتند که از این تعداد 518 ژن افزایش بیان و 512 ژن کاهش بیان داشتند. از جمله مسیرهای سیگنال دهی موثر بر فرایند رشد می توان Wnt، Insulin، IGF-I را نام برد و از مهم ترین ژن های شناسایی شده در این مطالعه FN1 ،SOD2 ،PCK1 ،HMOX1 ، SERPINE1 ، CST3، STAT3 و HSPA1A می باشند. 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 معنی داری داشتند. بنابراین نتایج این مطالعه می تواند اطلاعات تکمیلی برای درک بهتر ارتباط ژن ها و مسیرهای زیستی آن ها در فرایند رشد و استفاده در برنامه های اصلاح نژاد دام فراهم آورد.