جمال فیاضی
-
ژن میوستاتین (MSTN)) نقش مهمی در تنظیم توده عضلانی اسکلتی ایفا می کند و مهار ترجمه ای این ژن نشان دهنده افزایش توده عضلانی است که به عنوان "فنوتیپ دو ماهیچه ای" شناخته می شود. اختلال در بیان ژن MSTN با استفاده از تکنولوژی ویرایش ژنوم CRISPR/Cas9 رشد عضلانی و نرخ رشد را در گونه های دام از جمله گوسفند و بز نشان داده است. این پژوهش به منظور تولید رویان های گوسفند ورامینی حامل ژن MSTN ناک اوت شده و بررسی این رویان ها انجام شد. در مرحله اول، برای طراحی و انتخاب RNA راهنما از نرم افزار CRISPOR (http://crispor.tefor.net/) برای غربالگری اولیه استفاده شد. دو RNA راهنما که اگزون یک ژن MSTN را هدف قرار می دهند انتخاب شدند. سپس به میزان 50 نانوگرم از مخلوط دو RNA راهنما به همراه Cas9 mRNA به صورت هم زمان به تخمک ها ریز تزریق شد. از بین 12 رویان تولیدشده پنج رویان مارکر تکنولوژی CRISPR را نشان دادند. نتایج توالی یابی نشان داد دو نوع جهش برای RNA راهنما یک و RNA راهنما دو به صورت جداگانه یافت شد، اما هر دو نوع از RNA راهنماها به صورت هم زمان در هیچ یک از رویان ها عملکرد نداشتند. درصد برش سلول با سایت Synthego، 83 درصد گزارش شد. توالی نوکلئوتیدی اگزون یک MSTN ثبت شده در NCBI با توالی گوسفند ورامینی متفاوت بود. براساس نتایج حاصل، بعد از جهش ایجاد شده در ژن MSTN با سیستم CRISPR/Cas9 توالی اسیدآمینه ای رویان های ناک اوت شده ژن MSTN در مقایسه با توالی اسد آمینه ای گروه کنترل کد خاتمه را نشان دادند.
کلید واژگان: گوسفند ورامینی، ماهیچه، میوستاتین، ویرایش ژنی، CRISPR، Cas9IntroductionMyostatin (MSTN) is a member of transforming growth factor-β (TGF-β), which is a negative regulator for muscle differentiation and growth in various mammals and plays a key role in muscle growth and meat quality. Today, CRISPR technology can be used to accurately change any attribute. The CRISPR/Cas9 technology creates double-strand breaks (DSBs) in the target region of DNA, which can be repaired by homology repair (HDR) in the presence of the corresponding homologous repair template or by non-homologous end joining (NHEJ).
Materials and MethodsGuide RNAs (sgRNA) were designed using CRISPOR online software. Eggs collected from 150 Varami sheep were placed in 50-microliter drops of culture medium in an incubator containing 7% CO2 and 95% humidity. 22-24 hours after IVM, a mixture of two guide RNAs cloned in a CRISPR vector was injected into each oocyte at a concentration of 30 ng with a microinjection microscope. After microinjection, the parthenogenesis method was used to fertilize the eggs. After the activation of the eggs in the wells of the 96-well plate, the bottom of which was covered with cumulus cells and sage medium for eight days in an incubator with a temperature of 38.5 degrees Celsius and 7% CO2gas, they were cultivated under conditions of maximum humidity. After eight days, the zygotes that had reached the embryonic stage were analyzed with a fluorescent microscope. The embryos of the test group that emitted green light, as well as one embryo from the control group, were individually placed in nine microliters of DNA Lysis to prepare their genomes. They were incubated in a temperature program of one hour at 65 degrees and ten minutes at 90 degrees. In order to investigate the gene editing of the embryos that emitted green light, the PCR products of five greened embryos along with one embryo of the control group were sequenced by the trench method.
Results and DiscussionFinally, 12 sheep embryos were produced, which were analyzed with a fluorescent microscope, and a total of five embryos emitted green light. The green light indicated that they had received the CRISPR/Cas9 technology. Among the five embryos, two of the embryos with guide RNA 1 showed a single nucleotide deletion upstream of PAM. Additionally, two of the embryos showed a single nucleotide deletion in guide RNA 2, while one of the embryos remained unchanged. Sequence analysis of the knockout embryos revealed that 83% of the cells were cut. After creating two types of single nucleotide deletions in different positions of sheep embryos, the effect of this genomic editing was detected by examining the amino acid sequence of the embryos in the control group and those carrying the mutation. It was observed that the deletion of a single nucleotide caused by guide RNA resulted in a change in the genome framework and termination code, leading to a shorter amino acid sequence in the edited sheep compared to the control group. This research marked the first time that laboratory embryos of Varamin sheep genetically manipulated by CRISPR/Cas9 technology were produced.
ConclusionThe nucleotide sequence of MSTN gene in Varami sheep was different from the sequence recorded in NCBI. Five embryos showed CRISPR technology markers. Both of the designed guide RNAs caused mutations in the nucleotide sequence and termination code in the amino acid sequence.
Keywords: CRISPR, Cas9, Gene Editing, MSTN, Muscle, Varamini Sheep -
در این تحقیق، به منظور بررسی اثر توارث سیتوپلاسمی برصفات رشد، از تعداد کل 19717 رکورد مربوط به گوسفندان عربی استفاده گردید. با دنبال کردن لاین های سیتوپلاسمی از نتاج به والد مبنا، منابع اولیه سیتوپلاسمی مشخص شد. نرم افزار آماری SAS جهت تعیین عوامل محیطی موثر بر این صفات و از نرم افزار MTGSAM جهت برآورد پارامترهای ژنتیکی، با روش آماری بیزی مورد استفاده قرار گرفت. اثرات ثابت شامل جنس ، تیپ تولد ، سن مادر و سال تولد در سطح (01/0 <p) معنی دار به دست آمد. در روش آمار بیزی براساس کمترین میزان معیار آکائیک بهترین مدل ها برای صفات وزن تولد، سه ماهگی، شش ماهگی، نه ماهگی و یکسالگی به ترتیب مدل های 5 ، 5 ، 3 ، 4 ، 3 بودند. مقدار توارث سیتوپلاسمی به دست آمده برای وزن تولد، سه ماهگی به ترتیب برابر با 02/ 0و 03/0 و برای وزن شش ماهگی، نه ماهگی و یکسالگی توارث سیتوپلاسمی مشاهده نشد. همچنین مقدار واریانس سیتوپلاسمی مشاهده شده برای وزن تولد و وزن سه ماهگی در گوسفندان عربی به ترتیب برابر با 004/0 و 41/0 و برای وزن شش ماهگی تا یکسالگی واریانس سیتوپلاسمی مشاهده نگردید. به طور کلی اگرچه برای صفت وزن سهم اثر توارث سیتوپلاسمی کم بود اما منظور نمودن اثرات مادری و اثر توارث سیتوپلاسمی باعث برآورد دقیق تری از پارامترهای ژنتیکی صفات رشد بدن در تمام سنین خواهد شد.
کلید واژگان: روش بیزی، گوسفند عربی، صفات رشد، سیتوپلاسمIn order to evaluate cytoplasmic inheritance of growth traits (including birth weight, 3, 6, 9 and 12 month weight), the total number of 19717 Arabic sheep records which was collected by Agricultural Organization of Khuzestan province was used during1989 to 2010. Following the cytoplasmic lines from progeny to the parents, cytoplasmic primary sources were identified. Environmental factors affecting these traits were analyzed by SAS statistical software. Genetic parameters were estimated using Bayesian statistical method and MTGSAM software. Significant effect (P <0.01) on traits including lambs sex, birth type, maternal age and birth year were found. Based on the lowest acacia criteria in Bayesian statistical method, models 5, 5, 3, 4, 3 for birth weight, 3, 6, 9 and 12 months were the best models respectively. The cytoplasmic inheritance for birth weight, 3 months of age was 0.02, 0.03, and for the weights at 6, 9 and 12 months age, there was no cytoplasmic inheritance. However, the observed cytoplasmic variance for birth weight and 3 months old weight in Arab sheep were 0.004, 0.410, respectively, while no cytoplasmic variance for 6 to 12 months old was observed. Generally, although for the weight trait the share of cytoplasmic inheritance was low, but considering maternal effects and cytoplasmic heritages would result in a more accurate estimation of the genetic parameters of the growth traits of all ages.
Keywords: Bayesian Method, Arabic Sheep, Growth Traits, Cytoplasmic -
در گوسفند و بز، آزمایشات آمیخته گری متعددی انجام شده است. این تحقیقات عمدتا بر روی صفات تولید بره یا تولید گوشت بوده است. هدف از پژوهش حاضر، مقایسه بیان ژن کالپاستاتین در بره های نژاد خالص عربی و آمیخته های آن با رومانوف بود. در این مطالعه از 16 راس بره عربی و دورگه در قالب طرح کاملا تصادفی با دو تیمار و هشت تکرار استفاده شد. میش های همسن با استفاده از روش لاپاراسکوپی با اسپرم قوچ رومانوف پس از همزمان سازی فحلی تلقیح مصنوعی شدند. بره ها پس از تولد در شرایط یکسان پرورش داده شدند و در سن شش ماهگی کشتار شدند. بلافاصله پس از کشتار، نمونه-گیری از قسمت ماهیچه لانگیسموس لومبروم از سمت راست دام انجام شد. پس از استخراج RNA کل، کیفیت و کمیت آن بررسی شد و برای تولید cDNA مورد استفاده قرار گرفت. ژن گلیسر آلدئید 3 فسفات دهیدروژناز به عنوان ژن خانه دار جهت نرمال نمودن داده ها استفاده شد. در نهایت بیان ژن کالپاستاتین به کمک Real-time qPCR ارزیابی شد. برای تجزیه و تحلیل داده های بیان ژن از نرم افزار SAS و REST استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که بیش ترین سطح بیان مربوط به گروه آمیخته عربی × رومانوف بوده است. میزان بیان ژن کالپاستاتین در بره های آمیخته 3/1 برابر بیش تر از نژاد عربی بود (05/0˂P). این نتایج می تواند تایید کننده این امر باشد که آمیخته گری می تواند تاثیر بسزایی بر عملکرد ژن کالپاستاتین نسبت به گروه خالص داشته باشد. مطالعات بیش تری باید انجام شود تا نقش کالپاستاتین در فیزیولوژی ماهیچه مشخص شود.
کلید واژگان: آمیخته عربی × رومانوف، بیان ژن، کالپاستاتین، Real-time qPCRSeveral cross breeding experiments have been performed in sheep. These researches have focused mainly on traits of lamb production or meat production. The aim of the present study was to compare the expression of Calpastatin gene in lambs of Arabi and its cross-breed with Romanov. For this purpose, 16 Arabi and hybrid lambs were used in a completely randomized design with 2 treatments and 8 replicates. Hybrid lambs were born from similar ewes which artificially inseminated with Romanove ram sperm by laparoscopy method after estrous synchronization. The lambs were reared after birth in the same conditions and slaughtered at the age of 6 months. Immediately after slaughter, sampling of the muscle portion of longissimus lumborum was performed from the right side of the animal. After extraction of total RNA, its quality and quantity were evaluated and used for cDNA production. Glyceraldehyde 3 phosphate dehydrogenase gene was used as housekeeping gene to normalize the data. Finally, expression of calpastatin gene was evaluated by Real-time qPCR. SAS and REST software were used for analysis of gene expression data. The results of this study showed that the Calpastatin gene expression was 1.3 times higher in crossbred lambs comparing to Arabi (P˂0.05). These results may confirm that cross-breeding can have a significant effect on calpastatin gene function over the pure group. Further studies should be performed to determine the role of calpastatin in muscle physiology.
Keywords: Crossbreeding. Arabi×Romanow, Calpastatin, Gene Expression, Real-time qPCR -
مقدمه و هدف
زهر زنبور عسل ترکیبی مایع، بیرنگ و اسیدی (pH 4.5-5.5) است که شامل 18 ترکیب متفاوت مانند آنزیم ها، پپتیدها و آمینه ای زیستی می باشد. برخی از این ترکیبات دارای خواص ضد التهابی و برخی دارای خواص سمی و آلرژن می باشد. مهم ترین پپتیدهای موجود در زهر زنبور ملیتین، آپامین، آدولاپین و پپتید دگرانوله کننده ماست سل هستند. مهمترین آنزیم های موجود در زهر زنبور می توان هیالورونیداز و فسفولیپاز A2 را نام برد. زهر زنبور عسل در ادوار گذشته بخصوص در درمان سنتی همواره به عنوان دارو در درمان بیماری های مختلفی مانند آرتریت روماتویید و همچنین جهت کاهش دردهای عضلانی مورد استفاده قرار گرفته است. زنبورگزیدگی به عنوان یکی از مشکلات در سیستم بهداشت عمومی برخی از کشورهای دنیا از جمله ایران مطرح می باشد. در حال حاضر درمان خاصی برای زنبور گزیدگی وجود ندارد و درمان تا حدودی توسط داروهای شیمیایی انجام می شود. در سال های گذشته پادزهر مبتنی بر Fab از اسب و گوسفند به عنوان یک درمان جدید بالقوه مطرح شده است. تاکنون در ایران اقدامی جهت تولید آنتی ونوم (پادزهر) برای نجات افراد حساس به نیش زنبور صورت نگرفته است. لذا هدف از این تحقیق تولید پادزهر سرم اسبی موثر و ایمن در مقابل زنبور عسل ایرانی (Apis mellifera meda) بود.
مواد و روشها:
زهر خام از زنبور عسل ایرانی بهوسیله دستگاه زهرگیر تهیه گردید. زهر در مجاورت هوا سریعا خشک می شود. زهر خشک شده هر روز به کمک کاردک های مخصوص از روی صفحات شیشه ای جمع آوری و برای استفاده بعدی در شیشه های تیره رنگ در فریزر 20- درجه سانتی گراد ذخیره گردید. به هنگام استفاده از سم، برای حذف موکوس و مواد اضافه، سم به نسبت 1 به 1 با محلول سالین (سرم فیزیولوژی) حل شده و با دور بالا سانتریفیوژ می گردد. بعد از سانتریفیوژ محلول شفاف بالایی جدا و با فیلتر 0/2 میکرون فیلتر می گردد. مقدار پروتئین موجود در محلول زهر خام، به روش پروتئین سنجی برادفورد و بر اساس منحنی استاندارد حاصل از سنجش غلظت های مختلف محلول سرم آلبومین گاوی (BSA) تعیین شد. مقدار متوسط دوز کشندگی (LD50) با 24 موش سوری نر تعیین گردید. موش ها به گروه های 4 تایی تقسیم شدند و 0/5 میلی لیتر از دوزهای مختلف زهر (60، 70، 80، 90، 100 و 110 میکروگرم در میلی لیتر) محلول در نرمال سالین استریل به صورت داخل وریدی به آنها تزریق شد. به موش های شاهد 0/5 میلی لیتر محلول نمکی تزریق شد. مرگ و میر پس از 24 ساعت ثبت شد و LD50 بر اساس آنالیز پروبیت محاسبه گردید. در این پژوهش از 3 اسب مادیان بالغ 3 ساله (400 تا 450 کیلوگرم) استفاده گردید. برای ایمن سازی اسب ها زهر زنبور به همراه ادجوانت فروند کامل و ناقص تزریق گردید. در تلقیح اول و دوم از ادجوانت فروند کامل و در تلقیح های بعدی از ادجوانت فروند ناقص استفاده شد. تلقیح سم به صورت افزایشی به ترتیب از 50، 100، 250، 500، 1000، 2000 و 4000 میکروگرم در طی 7 مرتبه با فواصل زمانی 7 روز اجرا شد. تزریق به صورت زیر پوستی (گردن) انجام شد. جداسازی آنتی بادی اسب با پروتکل استاندارد روش آمونیوم سولفات اشباع شده اجرا شد. ارزیابی ایمنی زایی در شرایط آزمایشگاهی با تست الایزا انجام گرفت. سرم اسب های ایمن شده و نیز آنتی ونوم حاصل از رسوب آمونیوم سولفات اشباع از نظر خنثی سازی سم ارزیابی شدند. جهت بررسی کیفیت پادزهر، خنثی سازی فعالیت فسفولیپاز A2 با استفاده از غلظت های مختلف پادزهر اجرا شد. در نهایت متوسط دوز موثر (ED50) برای پادزهر در موش سوری تعیین گردید. برای تعیین کارآیی پادزهر اسبی تهیه شده، زهر زنبور بهصورت دوز افزایشی با مقدار ثابت پادزهر مخلوط و به موش تزریق شد.
یافته ها:
مقدار LD50 برای زهر زنبور 4/84 میکروگرم برای هر گرم وزن زنده موش بهدست آمد. نتایج تست الیزا نشان داد که روند پاسخ اسب ها نسبت به زهر افزایشی بوده و به خوبی با آنتی ژن ایمن شدهاند. خنثی سازی فعالیت فسفولیپاز A2 با استفاده از غلظت های مختلف پادزهر نشان داد که سم زنبور عسل ایرانی دارای فعالیت فسفولیپازی است و 120 میکروگرم در میلی لیتر از این پادزهر قادر به خنثی کردن کامل فعالیت سم فسفولیپاز A2 است. از این داده ها مشخص است که اولا سم زنبور عسل ایرانی دارای فعالیت فسفولیپازی است و دوما 55 میکروگرم پادزهر برای خنثی کردن 50 درصدی فعالیت فسفولیپاز A2 در 100 میکروگرم زهر مورد نیاز است. مقدار ED50 تقریبا 54 برابر LD50 خواهد شد. این بدان معنی است که پادزهر تا 54 برابر LD50 را می تواند خنثی کند. بنابراین مرگ ایجاد شده بوسیله 4 میلی گرم سم زنبور با 1 میلی لیتر پادزهر خنثی می شود به همین دلیل میزان متوسط دوز موثر ED50 برابر با 4 میلی گرم بر میلی لیتر خواهد بود. اگر در هر بار نیش زنبور مقدار 100 میکروگرم زهر وارد بدن شود پس 1 میلی لیتر از این پادزهر می تواند 40 نیش زنبور را خنثی کند.
نتیجه گیریپادزهر سرم اسبی که علیه سم زنبور عسل ایرانی بهدست آمد، در مدل حیوانی قادر به خنثی سازی سم بوده و از مرگ موشهایی که با سم تلقیح شده بودند جلوگیری می نماید.
کلید واژگان: اسب، پادزهر، زنبور عسل ایرانیIntroduction and ObjectiveBee venom is a liquid, colorless and acidic mixture (pH 4.5-5.5) that contains 18 different compounds such as enzymes, peptides and biological amino acids. Some of these compounds have anti-inflammatory properties and some have toxic and allergenic properties. Bee venom is produced by female worker bees. The most important peptides in bee venom are melittin, apamin, adolapin and mast cell degranulating (MCD) peptide. The most important enzymes in bee venom can be called hyaluronidase and phospholipase A2 (PLA2). Bee venom has been used in the past, especially in traditional medicine, as a medicine to treat various diseases such as rheumatoid arthritis and also to reduce muscle pain.Massive bee attacks are considered one of the Public Health problems in some countries in the world, including Iran. No specific therapy is available for bee stings and the treatment is done by chemical drugs, leading us to develop Fab-based antivenom as a potential new treatment. So far in Iran, no action has been taken to produce Fab-based antivenom to save people who are sensitive to bee stings. Therefore, the aim of this research was to produce an effective and safe horse serum antidote against the Iranian honey bee (Apis mellifera meda).
Material and MethodsCrude bee venom (BV) was prepared from Iranian bees (Apis mellifera meda) using an electric bee venom collecting machine. The poison dries quickly in the air. The dried venom was collected from the glass plates every day with the help of special spatulas and stored in dark glasses in a freezer at -20 ºC for future experiments. To remove mucus and extra substances, the poison is dissolved in a ratio of 1:1 with saline (physiological serum) and centrifuged at high speed. After centrifugation, the upper clear solution is separated and filtered with a 0.2 micron filter.The amount of protein in the crude venom solution was determined by the Bradford protein assay method and based on the standard curve obtained by measuring different concentrations of bovine serum albumin (BSA) solution.The median lethal dose (LD50) value of BV was determined with 24 male mice. Mice were divided into 4 groups. Then 0.5 ml of different doses of venom (60, 70, 80, 90, 100 and 110 μg/ml) dissolved in sterile normal saline were injected intravenously. Control group were injected with 0.5 ml saline solution. Mortality was recorded after 24 hours and LD50 was calculated based on probit analysis. In this research, 3 horses were used to produce antivenom against honey bee venom. For this purpose, horses were immunized with Iranian bee venom 7 times with 7-day intervals, and immunogenicity was evaluated in laboratory conditions with ELISA test. The precipitated antivenom with saturated ammonium sulfate was also used to perform the neutralizing test in mice. To check the quality of antivenom, the neutralization of phospholipase A2 activity was performed using different concentrations of antivenom. Finally, for determining the efficiency of the prepared antivenom, the median effective dose (ED50) value was calculated by probit analysis. In this research, three adult mares (three years old, 400 to 450 kg) were used. To immunize the horses, bee venom was injected with complete and incomplete Freund's adjuvant. Complete Freund's adjuvant was used in the first and second inoculations, and incomplete Freund's adjuvant was used in subsequent inoculations. Venom inoculation was carried out incrementally from 50, 100, 250, 500, 1000, 2000 and 4000 micrograms in 7 times with 7 days intervals. The injection was done subcutaneously (in the neck). Isolation of horse antibody was performed with the standard protocol of the saturated ammonium sulfate method. Evaluation of immunogenicity in laboratory conditions was done by ELISA test. The serum of immunized horses and the precipitated antivenom with saturated ammonium sulfate were was also used to perform the neutralizing test in mice. To check the quality of antivenom, the neutralization of phospholipase A2 activity was performed using different concentrations of antivenom. Finally, for determining the efficiency of the prepared antivenom, the median effective dose (ED50) value was calculated by probit analysis. To determine the effectiveness of the prepared horse antivenom, bee venom was mixed with a constant amount of antivenom in increasing doses and injected into mice
ResultsThe total protein in the crude BV solution was calculated to be 56 mg/ml. Also, the LD50 of the crude BV was obtained as 4.84 μg/g. ELISA test results showed an immune response that increased more during the immunization schedule. Neutralization of phospholipase A2 activity using different concentrations of antivenom showed that Iranian bee venom has phospholipase activity and 120 μg/ml of this antidote is able to completely neutralize the activity of phospholipase A2. It is clear that, firstly, Iranian honey bee venom has phospholipase activity, and secondly, 55 micrograms of antivenom are needed to neutralize 50% of phospholipase A2 activity in 100 micrograms of venom.The ED50 value will be approximately 54 times the LD50. This means that the antivenom can neutralize up to 54 times the LD50. Therefore, the death caused by 4 mg of bee venom is neutralized by 1 ml of antivenom, so the average effective dose ED50 will be 4 mg/ml. If 100 micrograms of venom enters the body in each bee sting, then 1 ml of produced antivenom can neutralize 40 bee stings.
ConclusionThe result showed that horse antivenom against honey bee venom is capable to neutralize the crude venom in mice model.
Keywords: Antivenom, Equine, Iranian honey Bees -
سیتوکروم B به عنوان بخشی از زنجیره انتقال الکترون نقش دارد و باتوجه به اینکه این ژن منجر به تولید انرژی در دام و افزایش بازدهی می شود، شناخت مناسب ترین عوامل موثر بر این ژن و مقایسه بهترین لیگاندهای کاربردی در مسیر چرخه انتقال الکترون، می تواند باعث افزایش و بهبود تولیدات دامی و مطالعه کاربردی ژنتیکی شود. در این پژوهش برهمکنش های پروتوپورفیرین و فلاوین مونونوکلیوتید در ترکیب با سیتوکرومB با استفاده از داکینگ مولکولی شبیه سازی شد تا با مقایسه دو لیگاند کاربردی، موثرترین لیگاند در انتقال الکترون انتخاب شود. نتایج داکینگ ملکولی و بررسی نتایج حاصل با استفاده از سرورهای آنلاین نشان داد که پروتوپورفیرین دارای بیشترین تعداد اسید آمینه شرکت کننده در تعامل الکترو استاتیک و هیدروفوبی نسبت به فلاوین مونونوکلیوتید می باشد و با توجه به نتایج به دست آمده داکینگ ملکولی از لحاظ بهترین انرژی اتصال (Binding enregy) مقایسه و بهترین پوز با منفی ترین انرژی و بزرگ ترین عدد که بهترین اتصال کمپلکس لیگاند و پروتیین را نشان می دهد، پروتوپورفیرین دارای منفی ترین و بهترین انرژی اتصال با سیتوکرومB نسبت به فلاوین مونونوکلیوتید بود و می توان گفت بیشتر بودن تعداد اینترکشن ها و پیوندهای تشکیل شده از ترکیب پروتوپورفیرین با سیتوکروم B می تواند صحت و تایید این ادعا باشد. آرژینین دارای بار مثبت زیادی می باشد و در تشکیل پیوند هیدرژنی که احتمال باعث افزایش تعامل الکترواستاتیک در ترکیب پروتوپورفیرین با سیتوکروم B شده باشد. شبکه برهمکنش پروتیینی سیتوکروم B پیشگویی شده براساس پروتیین های میتوکندری، 10 پروتیین دارای امتیاز بالا از نظر درجه گره بالقوه معرفی شدند.
کلید واژگان: پروتوپورفیرین، داکینگ ملکولی، سیتوکرومB، شبیه سازی، فلاوین مونونوکلئوتید، گوسفندJournal of Genetics, Volume:18 Issue: 4, 2024, PP 367 -376Cytochrome B plays a role in the electron transport chain, and as this gene leads to energy production in animals and increases efficiency, identifying the most effective factors on this gene and comparing the best applicable ligands in the electron transfer pathway can improve animal production and facilitate genetic studies. In this study, the interactions of protoheme and flavin mononucleotide in combination with cytochrome B were simulated using molecular docking to select the most effective ligand in electron transfer by comparing two practical ligands. The results of molecular docking and analysis using online servers showed that protoheme has the highest number of amino acids involved in electrostatic and hydrophobic interactions compared to flavin mononucleotide. Based on the obtained results of molecular docking, protoheme had the best binding energy and the best pose with the most negative energy and the largest number, indicating the best ligand-protein complex binding, compared to flavin mononucleotide, and it can be said that the higher number of interactions and bonds formed by the combination of protoheme with cytochrome B can confirm this claim. Arginine has a high positive charge and may have contributed to the formation of hydrogen bonds that may have increased electrostatic interactions in combining protoheme with cytochrome B. The cytochrome B protein-protein interaction network was predicted based on mitochondrial proteins, and 10 proteins with high potential node degree scores were identified.
Keywords: Cloning, Cytochrome B, Flavin mononucleotide, Molecular docking, Protoporphyrin, Sheep -
مطالعه حاضر به منظور بررسی اثر تزریق هورمون های PMSG و GnRH بر عملکرد تولیدمثلی میش های عربی در فصل تولیدمثل انجام گرفت. تعداد 75 راس میش به 5 گروه تقسیم شدند. گروه اول بدون برنامه همزمان سازی فحلی و بدون تزریق هورمونی (شاهد) بود. به 4 گروه دیگر اسفنج پروژسترونی درون مهبلی (MAP) به مدت 14 روز قرار داده شد. همزمان با خروج این منبع پروژسترونی تحت تیمار با: 1- تزریق 500 واحد هورمون PMSG، 2- تزریق 100 میکروگرم GnRH، 3- تزریق 500 واحد هورمون PMSG بعلاوه تزریق 100 میکروگرم GnRH و 4- بدون تزریق (فقط MAP) قرار گرفتند. تعداد یک راس قوچ عربی سالم و بارور به ازای هر 5 راس میش تعلق گرفت. رفتار فحلی میش ها در حضور قوچ ها به مدت 7 روز ثبت شد. درصد وقوع فحلی، میزان بازگشت به فحلی، طول مدت آبستنی، نرخ زایش، نرخ بره زایی، نرخ دوقلوزایی، نرخ تزاید گله و نسبت تولد برههای نر و ماده تحت تاثیر تیمارها قرار نگرفتند (05/0P>). تزریق هورمون های PMSG و GnRH توانستند زمان بروز فحلی پس از حذف منبع پروژسترونی را در مقایسه با تیمار اسفنج به تنهایی کاهش دهند (05/0>P). وزن تولد و وزن 30، 60 و 90 روزگی در بره ها، هر چند تحت تاثیر تیمارها قرار گرفتند (05/0>P)، اما تاثیر مشخصی از تزریق هورمون ها بر این فراسنجه ها مشاهده نشد. بطور کلی، تزریق PMSG و GnRH در برنامه همزمان سازی فحلی میش عربی با اسفنج هرچند از نظر زمان شروع فحلی یک روش موثر بوده، اما نتوانستند تاثیر بسزایی بر سایر فراسنجه های تولیدمثلی حیوان طی فصل تولیدمثلی داشته باشند.کلید واژگان: اسفنج پروژسترونی، راندمان تولیدمثلی، میش، PMSG، GnRHThe present study was performed to investigate the effect of injection of PMSG and GnRH hormones on reproductive performance of Arabi ewes in the breeding season. 75 ewes were divided into 5 groups. The first group had no estrus synchronization program and no hormonal injection (control). Vaginal progesterone sponge (MAP) was inserted into other groups for 14 days. Simultaneously with the withdrawal of sponge, they were treated with: 1- injection of 500 IU of PMSG, 2- injection of 100 micrograms of GnRH, 3- injection of 500 IU of PMSG plus 100 micrograms of GnRH and 4- without injection (MAP only). One healthy and fertile Arabi ram was assigned to each of the 5 ewes. Estrous behavior of ewes was recorded for 7 days. The estrous response, return to estrus, pregnancy length, lambing rate, prolificacy rate, fecundity rate and the ratio of the birth of male and female lambs, were not affected by treatments. Injection of PMSG and GnRH were able to reduce the time of estrus onset coMAPred to sponge treatment alone (P<0.05). The birth weight and weight of 30, 60 and 90 days in lambs, although were affected by the treatments (P<0.05), but no obvious effect of hormone injection was observed on these parameters. In general, the injection of PMSG and GnRH in the estrus synchronization program of Arabi ewes, although was an effective method in estrus onset time, but could not have a significant effect on the other reproductive performances of the animal during the breeding season.Keywords: Ewe, GnRH, MAP, PMSG, Reproductive performance
-
زمینه ی مطالعاتی و هدف
منحنی های شیردهی، اغلب به منظور ارایه خلاصه ای از الگوی تولید شیر، کارآیی بیولوژیکی و اقتصادی حیوان استفاده می شوند. در این پژوهش، به منظور توصیف منحنی شیردهی گاومیش های خوزستان، از شش مدل ریاضی (وود، ویلمینک، چند جمله ای معکوس، لگاریتمی مختلط، علی و شفر و دایجکسترا) استفاده شد.
روش کاربدین منظور از 103760 رکورد تولید شیر روز آزمون 14280 راس گاومیش تولید شیر دوره ی شیردهی اول که در سال های 1372 تا 1399 توسط مرکز جهاد کشاورزی استان خوزستان ثبت و جمع آوری شده بود، استفاده شد. فراسنجه های منحنی شیردهی با استفاده از رویه ی NLIN نرم افزار SAS نسخه 9.4 و رکوردهای روز آزمون برآورد گردید. مقایسه ی شایستگی مدل ها براساس ضریب تبیین (R2) ، ریشه ی میانگین مربعات خطا (RMSE) و معیار اطلاعات آکاییک (AIC) انجام شد.
نتایجمدل ریاضی وود با داشتن بالاترین ضریب تببین و مقادیر پایین تر شاخص RMSE و AIC نسبت به مدل های دیگر، بهترین برازش منحنی شیردهی را ارایه داد. این مدل با دقت بیشتری نسبت به سایر توابع، می تواند زمان رسیدن به اوج تولید شیر را برآورد نمایند. اوج تولید شیر گاومیش های خوزستان (30/8 کیلوگرم در روز) به طور متوسط در هفته ی دهم (روز 69) پس از زایش بود. اثرفصل زایش بر روی صفات شیردهی معنی داری نبود در حالی که سال زایش اثری معنی دار داشت (05/0>P). مقدار وراثت پذیری صفات منحنی شیردهی در آغاز تولید (a)، شیب گامه ی افزایشی (b) و شیب گامه ی کاهشی (c) به ترتیب 57/0، 27/0 و 48/0 بود. همبستگی ژنتیکی بین صفات منحنی شیردهی در دامنه 55/0- (a و b) تا 196/0 (b و c) قرارداشت.
نتیجه گیری نهایی:
به طور کلی، ارزیابی مدل های توصیف کننده منحنی شیردهی با استفاده از مدل های غیر خطی و تجزیه و تحلیل چند صفتی، گامی موثر در شناسایی گاومیش های با ظرفیت ژنتیکی بالا جهت بهبود و افزایش بازده تولید شیر ایفا می نماید.
کلید واژگان: گاومیش خوزستان، منحنی شیردهی، مدل های ریاضی، وراثت پذیریIntroductionImproving the performance of economic traits of domestic livestock by means of sounds breeding programs could elaborate meeting the protein demands of the human world population. The water buffalo, also called the domestic water, bears up substantial value in terms of milk and meat production. Khuzestani buffalo, the subspecies of domestic Asian water buffalo (Bubalus bubalis) has become a strategic animal species in Khuzestan province, Iran, due to its ability to adapt to adverse environmental conditions, low quality feed sources dependency and high quality products. Archaeological and ancient records show little evidence regarding the expansion of the Khuzestani buffalo. Many people in the region depend on this species for their livelihoods than on any other domestic animal. In this regards, the buffalo lactation could have crucial role in farmers' economy. In general, having knowledge of lactation curve, may shed some lights on management and farm-based operation of milk production system. The lactation curve is a graphical representation tool that reflects the effect of couple of numbers of different factors on milk production during lactation; therefore, it is useful in making better management decisions. In other words, it could summarize the pattern of milk production, biological and economic efficiency of the animal. Several models have been suggested to describe the lactation curves. In this study, in order to estimate the association between different fitted lactation curves and their comparisons on Khuzestani buffalo, six nonlinear mathematical models (Wood, Wilmink, inverse polynomial, Complex logarithm, Ali and Schaefer and Digestra) were used.
Material and methodsThe data used in this study, consisted of 103760 test day records of milk yield of 14280 buffalu in the first parity that collected by the Agricultural Jihad Center of Khuzestan province during 1993 to 2020. The Microsoft Excel was used to edit the data. Animals with unknown birth and calving dates were removed. Those fixed effects that had significant effects on the coefficients of lactation curve (P < 5%) were included in the final model. The lactation curve parameters were estimated using the nonlinear regression procedure (NLIN) of SAS software version 9.4 on test day records. Evaluation of goodness of fit was based on the coefficient of determination (R2), root mean square error (RMSE) and Akaike information criterion (AIC). The (Co) variance components were estimated by multi-trait animal model using restricted maximum likelihood method run in WOMBAT software.
Results and discussionDescriptive statistics of milk production of Khuzestani buffaloes based on 103760 records from different areas shown that the average milk production was 8.048 kg, standard deviation was 3.047 and coefficient of variation was 37.87 as well. Wood's mathematical model provided the best fit of the lactation curve due to the highest value for the R2 and lower values for RMSE and AIC compared to the other models and it obtained as 0.88. The a, b and c parameter values of Wood’s model were estimated 6.91, 0.057 and 0.00083, respectively. The results showed that the wood model was able to estimate the time of peak milk yield more accurately than the other models. The peak milk yield of Khuzestani buffaloes (8.30 kg/d) appeared on average in the tenth week (day 69) after calving. The heritability of lactation curve traits for initial yield (a), upward slope of the curve (b) and downward slope of the curve (c) were obtained 0.57, 0.27 and 0.48, respectively. In this study, the persistency(s) value for typical lactations were lactation curve were estimated 7.49. The genetic correlations among lactation curve parameters ranged from -0.55 (upward slope of the curve and initial yield) to 0.138 (upward and downward slope of the curve), whereas the phenotypic correlations ranged from -0.35 (Between initial yield and the upward slope of the curve) to +0.196 (b and c). The solutions of mixed model equations revealed that Buffalo with IDs 3436, 3410, 3360, 2868, 24, and 3174 had the highest breeding value for coefficient a. In other hand, buffalo 3438, 3409, 3418, 3361, 3282, and 3169 showed the highest breeding value in the coefficient b. Finally, the buffaloes that obtained the highest hereditary value in different coefficients of lactation curve were introduced as the superior buffaloes. By knowing the best buffaloes in terms of breeding value for parameters a and b, it is possible to select buffaloes to be parent for next generation. In general, evaluating lactation curve equations using nonlinear models and multi-trait analysis is an effective step in identifying buffaloes with high genetic potential to improve and increase milk production efficiency. The results of the present study showed that among the six mathematical models studied, Wood's incomplete gamma function had more viability for fitting the lactation curve of Khuzestani buffalo. The effect of calving season was not significant on lactation parameters while year of calving had a significant effect. Negative and moderate genetic correlations between initial production parameters (a) and upward slope (b) of the lactation curve indicate that keeping on with higher initial production level will have a lower rate of increase until peak production. In the present study, multivariate analysis led to the relationship of all coefficients of the lactation curve with each other and as a result more realistic parameters were estimated for them. It is suggested that in future studies, a computer-aided economic production system be designed and the economic coefficients related to the parameters of the lactation curve be estimated for integration into the selection index. Also, in order to improve the performance of Khuzestani buffalo, it is recommended to study the genomic relationship of milk production curve parameters.
Keywords: Khuzestan buffalo, Lactation curve, Mathematical models, Heritability -
نشریه تحقیقات دامپزشکی و فرآورده های بیولوژیک، سال سی و ششم شماره 2 (پیاپی 139، تابستان 1402)، صص 60 -70به کمک روش RNA-seq می توان اطلاعات کاملی در خصوص شناسایی ژن ها بدست آورد که نتایج آن ممکن است در ژنتیک و اصلاح دام و طیور سودمند باشد. تاکنون مطالعات کمی در خصوص استفاده از این روش در ارزیابی ترانسکریپتوم طیور بومی گزارش شده است، با توجه به اهمیت lncRNAها در فرآیندهای بیولوژیکی، در مطالعه حاضر به بررسی lncRNAهای حاصل از ترانسکریپتوم مرغ بومی اصفهان و سویه تجاری راس 708 و تفاوت بیان آن ها پرداخته شده است. در این مطالعه با استفاده از توالی یابی نسل جدید، 568 lncRNA شناسایی شد که تغییرات بیان 116 lncRNA معنی دار بود (05/0 P-value ≤ P-value). نتایج نشان داد lncRNA های دارای بیان متفاوت در مسیر های بیولوژیکی مرتبط با متیلاسیون لایزین و هیستون، فعال سازی لکوسیت های میلوییدی، تنظیم مثبت تولید سایتوکین و تنظیم فعال سازی لنفوسیت ها نقش دارند. آنالیز عملکرد مولکولی این ژن ها نشان داد فعالیت پروتیین تیروزین کیناز غیر غشایی، پروتیین متیل ترانسفراز، متیل ترانسفراز وابسته به S-آدنوزیل متیونین، و انتقال گروه های یک کربنی و اتصال گیرنده سیگنال به طور معنی داری غنی می شوند. بر اساس نتایج حاصل، lncRNAهایی که تفاوت بیان معنی داری در دو گروه بومی و تجاری دارند با مسیرهای سیستم ایمنی و متیلاسیون مرتبط می باشند که می توانند به عنوان بیومارکر استفاده شوند.کلید واژگان: الگوی بیان ژن، lncRNA، نژاد مرغ بومی، سویه راس، RNA-seqBased on the RNA-seq method, a thorough set of information can be obtained from the identification of geneswhich the results may be beneficial in the genetics and breeding of livestock and poultry. So far, few studies have been reported regarding the use of this method in the evaluation of native poultry transcriptome. Considering the importance of lncRNAs in biological processes, the present study has investigated the lncRNAs from the transcriptome of native Isfahan chicken and the commercial Ross 708 strain as well as differences in their expression. In this study using next generation sequencing, 568 lncRNAs were identified, out of which the expression changes of 116 lncRNAs were meaningful (P-value ≤0.05). The results showed differently-expressed incRNAs which are associated with the biological pathways including histone and lysine methylation, myeloid leukocyte activation, positive regulation of cytokine production ,, , and regulation of lymphocyte activation. The analysis of molecular functions of the genes indicated the activity of non-membrane-spanning tyrosine kinase, protein methyltransferase, S-adenosylmethionine-dependent methyltransferase, and transfer of one-carbon groupsacting on a protein, and signaling receptor binding are enhanced meaningfully. Based on the results, lncRNAs that vary in expression between native and commercial groups are associated with immune and methylation pathways, and can be used as biomarkers.Keywords: Gene expression pattern, lncRNA, Native chicken breed, Ross strain, RNA-seq
-
ژن Mx نقش مهمی در پاسخ های ضد ویروسی مرغ دارد. ژن Mx یک کاندید بالقوه به عنوان یک نشانگر ژنتیکی مقاوم به ویروس آنفولانزا در مرغ می باشد. پژوهش حاضر به منظور بررسی چندشکلی ژن مقاومت به میکسوویروس (Mx) با استفاده از روش PCR-RFLP در مرغ بومی خوزستان انجام گرفت. به طور تصادفی از 100 قطعه مرغ بومی خوزستان از شهرهای (ملاثانی، اندیمشک، شوش) خون گیری شد و استخراج DNA از نمونه ها انجام شد. واکنش زنجیرهای پلیمراز (PCR) برای تکثیر قطعه 299 جفت بازی ژن مقاومت به میگزو ویروس (Mx) به کمک آغازگرهای اختصاصی صورت گرفت. قطعه تکثیر شده به وسیله آنزیم برشی HPY8l هضم گردید. فراوانی آللهایA و G در مرغان بومی شوش به ترتیب 54/0 و 46/0 ، در ملاثانی 85/0 و 15/0و در اندیمشک 57/0 و 47/0 و فراوانی ژنوتیپهای AA، GG و AG به ترتیب در شوش 40/0، 33/0 و 27/0، در ملاثانی 8/0، 1/0 و 1/0 و در اندیمشک 45/0، 40/0 و 15/0 بود. نتایج نشان داد که فراوانی آلل A بیشتر از G است بعلاوه، هتروزیگوسیتی مشاهده شده و تعداد آلل موثر نشان داد که میزان تنوع این جایگاه ها در جمعیت پایین است. با استفاده از آزمون کای مربع (X2) مشخص شد که فراوانی آللها در این جایگاه ژنی در حالت تعادل هاردی - وینبرگ نمیباشد. نتایج این تحقیق پیشنهاد می داد که ژن MX دارای چندشکلی است و پتانسیل بالایی برای استفاده به عنوان نشانگر ژنتیکی برای مقاومت در برابر آنفولانزای مرغی و بیماری نیوکاسل دارد.
کلید واژگان: ژن مقاومت به میکسوویروس (MX)، آنفولانزا، مرغ بومی و چندشکلیThe myxovirus (Mx) gene play a crucial role in the antiviral responses of chicken. The Mx gene is a potential candidate as a genetic resistance marker to the avian influenza virus in chickens. This study was conducted to determine the polymorphism of myxovirus gene polymorphism using PCR-RFLP method in Khuzestan native chicken. In this research, blood samples were collected randomly from 100 Khuzestan native chicken (Malasani, Andimeshk and Shush) and DNA were extracted. Polymerase chain reaction (PCR) was used to amplify 299bp fragments of myxovirus (Mx) gene by specific primers. Then, the amplified fragment was digested with HPY8l enzyme. Allele frequency for A and G, in Shoosh 0.54 and 0.46, Mollasani 0.85 and 0.15 and Andimeshk 0.57 and 0.47 and genotype frequencies of AA, GG and AG, in Shoosh 0.40, 0.33 and 0.27, Mollasani 0.8, 0.1 and 0.1 and Andimeshk 0.45, 0.40 and 0.15 were achieved, respectively. The results showed that the frequency of allele A was higher than G. Furthermore, the observed heterozygosity and the effective number of alleles demonstrated low diversity in the population. Chi-square (X2) analysis showed that the locus allele frequencies are not in Hardy-Weinberg equilibrium. The results of this study suggested that the MX gene had polymorphism and had a high potential for use as a genetic marker for resistance to avian influenza and Newcastle disease.
Keywords: Mx gene, Native chicken, Avian Influenza, Polymorphism -
به منظور بررسی تاثیر ویتامین E و نانولیپوزوم ویتامین E بر بیان ژن STAR در بیضه و ژن TSPO در تخمدان بلدرچین مولد ژاپنی، آزمایشی با استفاده از 864 قطعه بلدرچین به مدت 10 هفته در قالب طرح کاملا تصادفی با شش تیمار، شش تکرار و 24 قطعه بلدرچین مولد (16 ماده و هشت نر) در هر تکرار به انجام رسید. تیمارها از جیره حاوی سطوح مختلف ویتامین E (25، 50 و 100 IU در کیلوگرم جیره) و نانولیپوزم ویتامین E (25، 50 و 100 IU در کیلوگرم جیره) تغذیه کردند. نتایج این پژوهش نشان داد، اثر تیمارهای آزمایشی بر بیان ژن TSPO در تخمدان و ژن STAR در بیضه معنی دار بوده است (05/0>P). افزودن سطح 50 IU ویتامین E بیان ژن TSPO در تخمدان را نسبت به تیمار شاهد به طور معنی داری افزایش داد (05/0>P). هم چنین نتایج نشان داد سطح 25 IU نانولیپوزوم ویتامین E باعث افزایش بیان ژن TSPO در تخمدان شد. این افزایش تفاوت معنی داری با تیمار شاهد نداشت. استفاده از سطوح ویتامین E و سطوح نانو لیپوزوم ویتامین E باعث کاهش معنی دار بیان ژن STAR در بیضه بلدرچین ژاپنی شد (05/0>P). براساس نتایج این مطالعه اضافه نمودن سطح 25 IU نانولیپوزوم ویتامین E و هم چنین سطوح 50 و 100 IU ویتامین E تاثیر زیادی بر بیان ژن TSPO در تخمدان که از ژن های موثر بر باروری و تولید مثل است دارد.
کلید واژگان: بلدرچین، ژن STAR، ژن TSPO، نانولیپوزوم، ویتامین EIn order to investigate the effect of vitamin E and vitamin E nanoliposomes on the expression of the STAR gene in testis and TSPO gene in the ovary of Japanese quail, an experiment using 864 pieces of quail for 10 weeks in a completely randomized design with six treatments, six replications and 24 Breeding quail (16 females and eight males) was performed in each replication. The treatments were fed diets containing different levels of vitamin E (25, 50 and 100 IU per kg of diet) and vitamin E nanoliposomes (25, 50 and 100 IU per kg of diet). The results of this study showed that the effect of the experimental treatments on the expression of TSPO gene in the ovary and STAR gene in the testis was significant (P<0.05). The addition of 50 IU of vitamin E significantly increased TSPO gene expression in the ovary compared to the control treatment (P<0.05). The results also showed that the level of 25 IU nanoliposome of vitamin E increased the expression of TSPO gene in the ovary, which was not significantly different from the control treatment. The use of vitamin E and vitamin E nanoliposome levels significantly decreased the expression of STAR gene in the testis of Japanese quail (P<0.05). According to the results of this study, the addition of 25 IU vitamin E nanoliposomes as well as 50 and 100 IU levels of vitamin E has a significant effect on the expression of TSPO gene in the ovary, which is one of the genes affecting fertility and reproduction.
Keywords: Nanoliposomes, quail, STAR gene, TSPO gene, vitamin E -
مقدمه و هدف
برآورد دقیق اجزای واریانس ژنتیکی، از ملزومات پیش بینی صحیح ارزش های اصلاحی می باشد. کشف نشانگرهای SNP و پیشرفت های به دست آمده در ژنتیک مولکولی وکشف روش های نوین توالی یابی کل ژنوم موجودات زنده و پیشرفت روش های بیوانفورماتیک و دانش رایانه ای و... حجم بسیار زیادی از داده های مولکولی را فراهم آورده و در علم ژنتیک شاخه ای به نام ژنومیک ایجاد کرده است. هدف از انجام این پژوهش برآورد اجزای واریانس ژنومی گوسفند بوردر با استفاده از داده های SNP بود.
مواد و روش هابرای انجام این پژوهش از پنل SNP که با تراشه نشانگری 50k شرکت ایلومینا، تعیین ژنوتیپ شده بودند، استفاده شد. داده ها در مزرعه فالکینر استرالیا جمع آوری شدند. صفات مورد مطالعه اوزان تولد و شیرگیری، قطر و طول تار پشم بودند. برای مطالعه رابطه بین فراوانی آللی و مقدار واریانس ژنتیکی افزایشی توجیه شده، SNPها در پنج گروه مختلف از فراوانی آللی کمیاب (MAF)، با تعداد تقریبا برابر در هر گروه، طبقه بندی شدند (0/01-0/1، 0/1-0/2، 0/2-0/3، 0/3-0/4 و 0/4-0/5). تجزیه و تحلیل ها با رویکرد حداکثر درست نمایی محدود شده ژنومی و روش تجزیه و تحلیل صفات پیچیده ژنوم گسترده، با نرم افزار GCTA انجام گرفت.
یافته هاوراثت پذیری ژنومی برآورد شده توسط SNPهای با فراوانی آللی کمیاب بیشتر از یک درصد، برای اوزان تولد، شیرگیری، قطر و طول تار پشم به ترتیب برابر 0/58 و 0/47، 0/59 و 0/2 بود. سهم گروه های مختلف SNPهای با فراوانی آللی کمیاب در توجیه واریانس ژنتیکی برای صفات متفاوت بوده و به طور کلی بخش قابل توجهی از واریانس ژنتیکی، توسط SNPهای با MAF < 0/20 توجیه شد. همبستگی ژنومی بین صفات وزن بدن بالا و بین صفات پشم پایین برآورد شد. در مجموع واریانس های ژنتیکی 5 گروه مختلف MAF، که در آنالیز جداگانه نسبت به واریانس محاسبه شده توسط همه SNPها به صورت همزمان، بسیار بزرگتر بود. اما مجموع این واریانس ها در آنالیز توام، مشابه مقدار به دست آمده از کل SNPها، برای همه صفات مورد بررسی بود.
نتیجه گیریاگر چه تعداد SNPها در گروه های مختلف، مشابه بود، اما مقدار واریانس ژنتیکی توجیه شده توسط گروه های مختلف MAF متفاوت بود. با توجه به نتایج به دست آمده حجم نمونه بسیار بزرگ، ایده آل و پوشش بهتر واریانت های با فراوانی پایین مورد نیاز است تا استنتاج قوی تر و قابل اعتمادتری به دست آید.
کلید واژگان: تراشه SNP، گوسفند، فراوانی آللی کمیاب، واریانس ژنومیIntroduction and ObjectiveAccurate estimation of genetic variance components is essential for the correct prediction of breeding values. The discovery of SNP markers and advances in molecular genetics and the discovery of new methods for sequencing the entire genome of living organisms and the development of bioinformatics methods and computer science, etc. have provided a great deal of molecular data and created a branch of genetics called genomics. This study aimed to estimate the genomic variance components of Border sheep using SNP data.
Material and MethodsFor this study, the SNP panel, which was genotyped with a 50k marker chip from Illumina, was used. Data were collected at Falkiner Farm in Australia. The studied traits were birth and weaning weights, diameter, and length of wool yarn. To study the relationship between allelic frequency and the amount of justified genetic variance justified, SNPs were classified into five different groups of rare allelic frequency (MAF), with approximately equal numbers in each group. The analyses were performed with the approach of limited genomic maximum likelihood and the method of analysis of complex genome traits with GCTA software.
ResultsGenomic heritability estimated by SNPs with a rare allelic frequency of more than one percent for birth weights, weaning, diameter, and length of wool were 0.58, 0.47, 0.59, and 0.2, respectively. The contribution of different groups of SNPs with rare allelic frequencies in justifying genetic variance for different traits was different and in general a significant part of genetic variance was justified by SNPs with
ConclusionAlthough the number of SNPs was different in different groups, the amount of genetic variance justified by different MAF groups was different. According to the results, a very large, ideal sample size and better coverage of low-frequency variants are needed to obtain a stronger and more reliable inference.
Keywords: Allele Frequency, Genomic Variance, Sheep, SNP chip -
در این تحقیق به منظور تعیین بهترین تابع توصیف کننده ی منحنی شیردهی شکم اول در گاو نجدی خوزستان از رکوردهای روزآزمون تولید شیر که طی سال های 1369 تا 1392 توسط ایستگاه پشتیبانی گاو نجدی شهرستان شوشتر، جمع آوری شده بود، استفاده شد. رکوردها شامل 2369 داده مربوط به 444 گاو شکم اول بودند. برای تعیین بهترین تابع؛ شش تابع گامای ناقص، ویلمینک، تابع چندجمله ای معکوس، تابع لگاریتمی مختلط، تابع کبی ولی دو و تابع رگرسیون چندجمله ای مورد ارزیابی قرار گرفتند. تمام توابع با استفاده از رویه ی PROC NLIN و روش تکرار گاوس نیوتن نرم افزار SAS با رکوردهای روزآزمون تولید شیر برازش داده شدند و سپس نکویی برازش براساس معیارهای ضریب تبیینR2، ضریب تبیین تصحیح شده، میانگین مربعات خطا و ضریب آکاییک با هم مقایسه شدند. نتایج حاصل نشان داد که تابع چندجمله ای معکوس توصیف مناسب تری از منحنی شیردهی گاوهای نجدی ارایه داد. مقدار پارامتر های a، b، cبه ترتیب 4841/4، 2514/0، 00273/0، و وراثت پذیری آنها به ترتیب 120/0 ± 354/0، 11/0 ± 280/0 و 155/0 ± 276/0برآورد شدند. وراثت پذیری های ضرایب منحنی شیردهی در حد متوسط می باشند. لذا انتخاب بر اساس ضرایب مذکور می تواند منجر به پیشرفت ژنتیکی شود. ضمن اینکه به نظر می رسد با تصحیح اثرات محیطی شناخته شده می توان وراثت پذیری صفات مزبور را افزایش داد.کلید واژگان: تابع چندجمله ای معکوس، توابع توصیف کننده، وراثت پذیری و گاو نجدیTo determine the best function for describing lactation of Najdi cow in Khuzestan, the day-based milk production test records, collected by Shushtar support station from 1990 to 2014, were used. Records included 2369 data related to 444 first parity cows. To determine the best mathematical function, six functions includind incomplete gamma, wilmink, inverse polynomial, complex logarithmic, Cobby and Le Du, and polynomial regression were evaluated. All functions were fitted using PROC NLIN procedure of SAS software and Gauss-Newton iteration method on day-based milk production test records; and compared based on coefficient of determination R2, corrected coefficient of determination, the mean square error and Akaike index. The results showed that the inverse polynomial function offers a better description for lactation curve in Najdi cattle. The lactation curve parameters (a, b, c) were estimated 4.4841, 0.2514, 0.00273, and their heritability were 0.354±0.120, 0.280±0.11 and 0.276±0.155, respectively. Moderate heritability suggests the opportunity of genetic response via selection program. Heritability of these traits can be improved by correcting the known environmental impacts.Keywords: Description functions, Inverse polynomial function, Lactation Curve, Najdi cattle
-
نشریه تحقیقات دامپزشکی و فرآورده های بیولوژیک، سال سی و چهارم شماره 4 (پیاپی 133، زمستان 1400)، صص 25 -31
ژن DGAT1 با کد کردن آنزیم دی آسیل گلیسرول آسیل ترانسفراز (DGAT1) نقش اصلی را در ساخت تری گلیسیرید و چربی شیر دارد. تحقیقات اخیر نشان داده که چندشکلی در ژن DGAT1 بر صفت تولید شیر موثر است. لذا هدف از این تحقیق بررسی چندشکلی اگزون 14 ژن DGAT1 در شترهای تک کوهانه خوزستان با استفاده از روش چندشکلی شکل فضایی رشته های منفرد (SSCP) بود. برای انجام این آزمایش از 80 نفر شتر تک کوهانه خونگیری به عمل آمد. پس از استخراج DNA، یک قطعه 310 جفت بازی از اگزون 14 ژن DGAT1 با استفاده از واکنش زنجیره پلی مراز (PCR) تکثیر گردید. در این مطالعه 6 الگوی باندی متفاوت به عنوان شش ژنوتیپ متفاوت شامل AA، AB، BB، CC، DD و EE به ترتیب با فراوانی های 45 ، 75/33 ، 5، 75/3 ، 5/2 و 10 درصد و پنج نوع آلل A، B، C، D و E به ترتیب با فراوانی های 619/0، 219/0، 038/0، 025/0، 1/0 شناسایی گردید. بعلاوه، آزمون کای مربع نشان داد که جمعیت در این جایگاه در تعادل هاردی-وینبرگ قرار ندارد. تعداد آلل موثر، شاخص شانون، هتروزیگوسیتی موردانتظار و مشاهده شده برای این جایگاه به ترتیب 259/2، 07/1، 557/0 و 338/0 محاسبه گردید. این نتایج نشان دهندهی وجود چندشکلی است اما نشان می داد که میزان هتروزیگوسیتی در جمعیت مورد مطالعه کم است. پیشنهاد می گردد با تدوین برنامه های اصلاح نژادی مناسب تنوع موجود در جمعیت شتر تک کوهانه خوزستان افزایش داده شود.
کلید واژگان: چند شکلی، DGAT1، SSCP، شتر تک کوهانهThe Diacylglycerol O-Acyltransferase 1 (DGAT1) gene plays a key role in the production of triglycerides and milk fat by encoding the enzyme DGAT1. Recent research has shown that polymorphisms in the DGAT1 gene affect milk production. Therefore, the aim of this study was to investigate polymorphism in exon 14 region of DGAT1 gene in Khuzestan dromedary camels (Camelus dromedarius) using PCR-SSCP method. To perform this experiment, blood samples were collected from 80 dromedary camels in Khuzestan province. After DNA extraction, a 310-bp fragment of exon 14 region of DGAT1 gene was amplified using polymerase chain reaction (PCR). Six different SSCP patterns, including six different genotypes of AA (45%), AB (33.75%), BB (5%), CC (3.75%) , DD (2.5%) and EE (10%) and five alleles including A (0.619), B (0.219), C (0.038), D (0.025) and E (0.1) were identified. Moreover, the chi-square (χ2) test showed that the population was not in Hardy-Weinberg equilibrium. The number of effective alleles, Shannon index, expected and observed heterozygosity for this site was calculated 2.259, 1.07, 0.557 and 0.338, respectively. The results indicated polymorphism and low heterozygosity in the population under study. It is suggested to increase the diversity in the dromedary camel population of Khuzestan by developing appropriate breeding programs.
Keywords: Polymorphism, DGAT1, SSCP, Dromedary Camel -
هدف از پژوهش حاضر تاثیر انتخاب علیه سندرم آسیت بر صفات مختلف رشد بدن، اندام های داخلی و پارامترهای خونی در یک لاین مرغ گوشتی بود. بنابراین با طبقه بندی خانواده های مختلف بر اساس فراوانی بروز آسیت تحت تنش سرمایی (جمعیت آزمون)، تعداد 10 خانواده حساس و 10 خانواده مقاوم به آسیت انتخاب و مجموعه نتاج دیگری از همان خانواده ها (جمعیت تایید) تحت شرایط نرمال پرورش داده شدند. این رویه در دو نسل مجزا تکرار شد. برای بررسی ارتباط ژنتیکی صفات بین دو جمعیت آزمون و تایید از آماره همبستگی و برای بررسی معنی داری تفاوت فراوانی شیوع سندرم آسیت بین خانواده های حساس و مقاوم از آزمون کای- اسکویر و برای بررسی معنی داری تفاوت بین صفات مختلف در گروه های حساس و مقاوم از رویه GLM نرم افزار SAS (نسخه 9/1) استفاده شد. همبستگی بین وقوع آسیت در خانواده های مختلف در دو شرایط پرورشی نشان داد که خانواده هایی که تحت تنش سرمایی آسیت زیادتری نشان دادند، تحت شرایط نرمال نیز آسیت بیشتری داشته اند. بررسی مقایسه ای صفات مختلف در گروه های حساس و مقاوم نشان داد که در خانواده های حساس وزن بدن و نرخ رشد و ظرفیت تنفسی پایین تر و درصد هماتوکریت و فشار جزیی دی اکسیدکربن خون به طور معنی داری بالاتر از خانواده های مقاوم بود (p<0/05). در پژوهش حاضر علاوه بر شناسایی دلایل حساسیت به سندرم آسیت در جوجه های گوشتی، نشان داده شد که انتخاب علیه این سندرم نه تنها باعث افت رشد در لاین گوشتی مورد مطالعه نمی شود بلکه موجبات بهبود همزمان صفات رشد و مقاومت به این سندرم در لاین مورد نظر را فراهم می آورد.کلید واژگان: آب آوردگی شکم، جوجه گوشتی، صفات مرتبط با رشد، فشار خون ریوی، مقاومتThe aim of present study was to investigate the effect of selection against ascites syndrome on different traits body growth, internal organs, and bloodparameters in a broiler line. Therefore, by classifying different families based on the frequency of ascites under intense ascites inducing condition(AIC), 10 susceptible families (SUS) and 10 resistant families (RES) to ascites were selected and another set of offspring from the same families werebred under normal commercial condition (NCC). This process of selection and cross validation was carried out twice in the two distinct generations.The genetic relationship of different traits, the difference in the frequency of ascites between AIC and NCC, and the difference between different traitsin SUS and RES were performed by correlation statistics, Chi-square test, and GLM procedure of SAS software (version 9.1), respectively. Thecorrelation between ascites susceptibility in different families indicated that families that showed more ascites under AIC also had more ascites underNCC. Comparative study of different traits in susceptible and resistant groups showed that in SUS, body weight, growth rate and respiratory capacitywere significantly lower and blood partial pressure of carbon dioxide was significantly higher than RES (P<0.05). In the present study it was shownthat selection against this syndrome not only does not reduce growth rate in the investigated broiler line, but also improves growth traits and resistanceto this syndrome in the mentioned line.Keywords: chicken, Growth-related traits, Pulmonary hypertension syndrome, Resistance, Water-belly
-
هدف
هدف این پژوهش، مقایسه اثر افزودن سطوح مختلف ویتامین C (صفر، 5/1، 3، 5/4 و 6 میلی گرم بر میلی لیتر) در رقیق کننده منی بر شاخص های کیفی اسپرم بز نجدی پس از انجماد-یخ گشایی بود.
مواد و روشهانمونه های منی توسط دستگاه الکتروجاکولیتور از 4 راس بز نر با متوسط وزن 5±50 کیلوگرم، هفته ای دوبار جمع آوری شد. نمونه های اسپرم بعد از انجماد-یخ گشایی ازنظر تحرک باکمک سامانه آنالیز رایانه ای اسپرم (CASA)، درصد اسپرم های زنده و ناهنجار، سلامت غشا و ظرفیت آنتی اکسیدانتی نیز بعد از انجماد-یخ گشایی اندازه گیری شدند.
نتایجنتایج حاصل از این آزمایش نشان داد که رقیق کننده ی اسپرم بز حاوی سطوح 3 و 5/4 میلی گرم ویتامین C در مقایسه با گروه شاهد موجب بهبود تحرک کل، تحرک پیش رونده و درصد اسپرم های زنده شد (05/0>p). در سلامت غشای اسپرم سطح 3 میلی گرم ویتامین C تفاوت معنی داری با شاهد و سطح 5/1 میلی گرم ویتامین C داشت (05/0>p)؛ اما با سطوح 5/4 و 6 میلی گرم ویتامین C اختلاف معنی داری نداشت. درصد اسپرم های ناهنجار تحت تاثیر سطوح مختلف ویتامین C قرار نگرفت (05/0<p). ظرفیت آنتی اکسیدانتی اسپرم در سطوح 5/4 و 6 میلی گرم ویتامین C، بیش ترین مقدار را به خود اختصاص داد و تفاوت معنی داری نسبت به شاهد داشتند (05/0>p).
نتیجه گیریمطابق با نتایج این پژوهش افزودن سطوح 3 و 5/4 میلی گرم ویتامین C به رقیق کننده تریس بعد از انجماد اسپرم بز نجدی باعث بهبود فراسنجه های کیفی و ظرفیت آنتی اکسیدانتی اسپرم می شود.
کلید واژگان: اسپرم، انجماد-یخ گشایی، بز نجدی، رقیق کننده تریس، ویتامین CAimThe aim of this study was the effect of adding different levels of vitamin C (0, 1.5, 3, 4.5 and 6 mg / ml) after freezing in semen diluent on the quality parameters of Najdi goat sperm.
Material and MethodsSemen samples were collected twice a week from 4 male goats with an average weight of 50± 5 kg by electroojaculator. The sperm samples after cryopreservation were analyzed for sperm motility and velocity characteristics using computerized sperm analysis system (CASA), percentage of sperm survival and abnormal sperm, membrane health and antioxidant capacity.
ResultsThe results showed that the levels of 3 and 4.5 mg of vitamin C in diluent of goat sperm containing improved total motility, progressive motility and percentage of sperm survival in comparison with the control group (P<0.05). In sperm membrane health, the level of 3 mg of vitamin C was significantly different from the control and the level of 1.5 mg of vitamin C (P <0.05); But there was no significant difference with levels of 4.5 and 6 mg of vitamin C. The percentage of abnormal sperm was not affected by different levels of vitamin C (P <0.05). Sperm antioxidant capacity at the levels of 4.5 and 6 mg of vitamin C, had the highest value and had a significant difference compared to the control treatment (P <0.05).
ConclusionAccording to the results of this study, adding 3 and 4.5 mg levels of vitamin C to Tris diluent Najdi goat sperm improves sperm quality parameters and sperm antioxidant capacity after freezing.
Keywords: Sperm, freezing-thawing, Najdi goat, Tris diluent, Vitamin C -
از مهمترین صفات در دامهای اهلی که به لحاظ اقتصادی اهمیت فراوانی دارند، صفات مرتبط با رشد می باشند رشد یک خصوصیت ضروری سیستمهای بیولوژیکی و یک افزایش در اندازه بدن به ازاء واحد زمان است که بهصورت ترکیبی از اثرات ژنتیکی و محیطی توصیف می شود. لذا پژوهش حاضر به منظور تخمین پارامترهای ژنتیکی متغیرهای منحنی رشد گوسفند زندی با استفاده از مدلهای حیوانی مناسب انجام گرفت. پارامترهای منحنی رشد مورد بررسی شامل وزن بلوغ مجانبی (A)، نرخ رشد (B) و نرخ بلوغ (K) بودند. به منظور بررسی اثرات ثابت و برآورد پارامترهای منحنی رشد از رویه NLIN نرم افزار SAS استفاده شد. تجزیه و تحلیل داده ها با استفاده از شش مدل حیوانی و روش آماری حداکثر درستنمایی محدود شده (REML) با نرم افزار Wombat و روش بیزی مبتنی بر تکنیک نمونه گیری گیبس با نرم افزار MTGSAM انجام گرفت. وراثت پذیری مستقیم برآورد شده با استفاده از روش REML و بیزی برای پارامتر وزن بلوغ مجانبی 064/0 و 14/0، نرخ رشد 17/0 و 16/0، نرخ بلوغ 16/0 و 18/0 به ترتیب برآورد شد. وراثت پذیری مادری پارامترهای منحنی رشد در دامنه 006/0 تا 08/0 و نسبت واریانس محیطی به فنوتیپی در محدوده 03/0 تا 05/0 بود. همبستگی ژنتیکی مستقیم بین پارامترهای منحنی رشد323/0، 429/0- و 803/0 به ترتیب برای A-B، B-Kو A-K بدست آمد. به طور کلی برآورد پارامترهای منحنی رشد میتواند در طراحی برنامهها و استراتژیهای انتخاب در این نژاد زندی استفاده شود. در مطالعه حاضر برآورد وراثت پذیری پایین پارامترهای A، B و K میتواند به دلیل واریانس فنوتیپی بالا و تنوع شرایط محیطی ارتباط داشته باشد. با توجه به این موضوع می توان گفت عوامل محیطی می توانند به شدت پتانسیل ژنتیکی رشد دام را محدود کنند. بنابراین بهبود شرایط محیطی و بکارگیری استراتژی های بهینه مدیریتی در رسیدن به منحنی رشد مطلوب بسیار حایز اهمیت میباشد.
کلید واژگان: حداکثر درستنمایی محدود شده، روش بیزی، نرخ رشد، وراثت پذیری، همبستگیIntroductionGrowth, defined as changes of body weight over time, is an economically important trait in sheep that directly determines meat production.Increase in live weight or dimension against age has been described as growth. Changes in live weight or dimension for a period of time are explained by the growth curves. Animal breeders are interested in the genotypic and phenotypic relationships during all phases of growth. Knowledge of genotypic and phenotypic relationships among live weights, degree of maturity and growth rate during all phases of growth is necessary to formulate breeding programs to improve lifetime efficiency. Growth models are mathematical functions which are applied for describing the growth pattern. Understanding, estimating, and capturing the defining characteristics of growth processes are key components of developmental research. The aim of the present study was to estimate the genetic parameters for growth traits in Zandi sheep, by determining the most appropriate animal models to be fitted. In addition, genetic, phenotypic and environmental correlations between traits were estimated.
Materials and MethodsThe data used in this study were obtained from the Animal Breeding Center of Iran. The data were screened several times to remove the defective and out of range records. Growth curve parameters used in study were asymptomatic mature weight (A), Growth rate (B) and maturity rate (K). The procedure of SAS software was used for studying of fix effects. Based on body weight at different ages and using different initial values, each of the growth curve parameters was estimated using SAS software version 9.1 and NLIN procedure. Estimation of (co)variance components of growth curve parameters was conducted using Bayesian approach implemented in MTGSAM and Wombat software. The number of Gibbs sampling rounds used was 200,000 rounds. Ten percent of these numbers (20,000 rounds) was burn-in. The convergence criterion for stopping repetitions in this analysis was also considered as 10 decimals (10-10). Sampling intervals of 200 and Gouss- Seidel 10000 repetitions were considered. In order to find the best model incorporating the constant and random effects affecting each of the parameters of the growth pattern, the following models, with and without regard to maternal effects including maternal additive genetic effects and permanent maternal environmental effects in the model (Meyer’s models) were tested.
Results and DiscussionEnvironmental factors such as year of birth and sex of lamb showed significant influence on growth curve parameters (A, B and k) in Zandi sheep. Estimates of direct heritability is based on best models using REML and Bayesian methods for A, B and K were 0.064 and 0.14, 0.17and 0.16, 0.16and 0.18 respectively. Maternal heritability was in range of 0.006 - 0.08 and Proportion of environmental variance to phenotypic variance in range of 0.03 - 0.05 parameters growth curve. Among the growth curve parameters, only A and k have biological interpretation and therefore, relationship between them may provide necessary conclusions. Estimates of direct genetic correlation between growth curve parameters were 0.323, -0.429 and 0.803 between A-B, A-K and B-K, respectively. The positive and high genetic correlation between A and B parameters is evident as expected for common genetic and physiological mechanisms controlling these traits. Positive genetic correlation between these traits suggests that selection in one parameter of the growth curve would also improve the other parameter. Residual correlations between growth curve parameters varied form −0.296 (between A-K) to 0.732 (between B-K). Phenotypic correlations between growth curve parameters varied form −0.184 (between A-K) to 0.743 (between B-K). The phenotypic and genetic antagonism between A and k indicates that rapid reduction in growth rate after inflexion point results in lower mature weights. This finding would be helpful for improving selection by identifying the animal who reaches inflexion point earlier and attend higher mature weights later.
ConclusionCurrent genetic estimates for growth curve parameters in Zandi sheep could be applied in designing selection program in this breed. The low estimates of heritability for A, B and K parameters could be assigned to the high phenotypic variance arising from large environmental variation. This therefore implies that much of the improvement in these growth curve parameters could be obtained by improvement of environment rather than genetic selection. It is important to provide good environmental conditions along with optimal management strategies in the flock to achieve a desired shape of growth curve through changing the parameters of model.
Keywords: Bayesian, Correlation, Growth Rate, Heritability, Restricted maximum likelihood -
داده های مورد استفاده در پژوهش حاضر مربوط به صفات رشد گوسفندان لری می باشد که طی سال های 1380 تا 1389 توسط مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان لرستان جمع آوری شد. صفات رشد شامل وزن بدن در سنین مختلف (تولد، سه ماهگی، شش ماهگی و نه ماهگی) بودند. میانگین وزن گوسفند لری در بدو تولد (kg)49/3 و در وزن نه ماهگی(kg)79/29 بود. جهت تعیین عوامل محیطی موثر بر این صفات از نرم افزار آماریSAS 9.1 و جهت برآورد پارامتر های ژنتیکی با 6 مدل مختلف در قالب مدل حیوانی با تجزیه تک صفتی و با روش REML با استفاده از نرم افزار WOMBAT استفاده شد. عوامل محیطی شامل سال تولد، جنس بره، تیپ تولد و سن مادر هنگام زایش بودند که اثر سال تولد و سن مادر در هنگام زایش، بر کلیه صفات معنی دار بود (0001/0>P). اثر تیپ تولد بره و جنس بره بر همه صفات به غیر از وزن نه ماهگی معنی دار بود (0001/0>P). وراثت پذیری مستقیم با مناسب ترین مدل برازش شده برای صفات وزن تولد، وزن شیرگیری، وزن شش ماهگی و وزن نه ماهگی به ترتیب 34/0، 01/0، 16/0، 10/0 و وراثت پذیری مادری برای صفات مزبور به ترتیب 16/0، 03/0، 05/0، 06/0 برآورد گردید.کلید واژگان: پارامتر های ژنتیکی، روش حداکثر درستنمایی محدود شده، صفات رشد، گوسفند لری، وراثت پذیریData used in this study related to growth traits in Lori sheep that were collected during 2001 - 2010 by Research Center for Agriculture and Natural Resources of Lorestan province. Growth traits were consist of different ags (brithy, 3 month, 6 month and 9 month). Avarage weight Lori sheep was in birth weight 3.49 kg and in 9 month weight 29.79 kg. The SAS statistical software was used to determine the effect of environmental factors and WOMBAT software was applied to estimate genetic parameters with 6 different models via animal model analysis one trait REML parameters. Environmental factors like birth year, sex, type of birth and age of mother on lambing time had significant effect on all traits (p<0.0001). Type of birth and sex had significant effect on all traits except the 9 month age (p<0.0001). The direct heritability using best chosen model for birth weight, weaning weight, 6 months weight, 9 months weight were respectively obtained as follows: 0.34, 0.01, 0.16 and 0.1 and mathernal heritability for these traits were estimated 0.16, 0.03, 0.05 and 0.06, respectively.Keywords: Genetic parameters, Restricted maximum likelihood method, Growth Traits, Lori sheep, Hertability
-
هدف این پژوهش شناسایی lncRNAهای دخیل در کنترل فعالیت مسیرهای بیولوژیکی موثر در بروز اسیدوز بود. بدین منظور دو گروه گوساله شامل گروه شاهد (3 گوساله نر سالم) و گروه بیمار (3 گوساله نر مبتلاء به اسیدوز) به صورت مقایسه ای مورد مطالعه قرار گرفتند. توالی یابی جفتی با استفاده از پلاتفرم illumine Hiseq2500 انجام شد. از نرم افزار Hisat2 برای هم ترازی خوانش ها با ژنوم مرجع گاو و بسته نرم افزاری StringTie جهت سرهم بندی رونوشت ها استفاده شد. با استفاده از توالی یابی نسل بعد، 1636 ژن متعلق به lncRNAهای شناخته شده بین ژنی شناسایی شد که تغییرات بیان 56 ژن معنی دار بود (05/0P≤). ژن های هم جوار lncRNAهای شناخته شده بین ژنی روی ژنوم گاو هلشتاین تعیین شدند. نتایج نشان داد با سطح احتمال05/0 P≤، پنج مسیر بیولوژیکی Apelin signaling pathway, Gap junction, Glucagon signaling pathway, Renin secretion, AGE-RAGE signaling pathway in diabetic complications غنی می شوند. آنالیز عملکرد مولکولی این ژن ها نشان داد دو عملکرد مولکولی شامل gap junction channel activity و phosphatidylinositol phospholipase C activity به طور معنی دار غنی می شوند. برخی lncRNAها در نمونه های سالم و اسیدوزی بیان متفاوتی داشتند و کاهش pH به عنوان محرکی برای فعال شدن برخی مسیرهای بیولوژیکی ترارسانی پیام عمل کرد. براساس نتایج حاصل، lncRNAهایی که تفاوت بیان معنی دار در گروه کنترل و اسیدوز دارند با مسیرهای مرتبط با سوخت و ساز انرژی شکمبه و ترارسانی پیام همراه می باشند. از lncRNAها می توان به عنوان عامل پیش آگاهی دهنده اسیدوز و بیومارکر در اصلاح دام استفاده نمود.
کلید واژگان: الگوی بیان ژن، ایلومینیا، ترارسانی پیام، توالی یابی، LncRNAThe objective of this study was to identify known intergenic lncRNAs related to biological pathways of acidosis in Holstein calves using ruminal tissue. Two groups of healthy calves (N=3) and affected by acidosis (N=3) were compared. Paired-end sequencing method was performed using the Hiseq2500 illumine platform. Hisat2 software was used to align reads to the bovine reference genome and StringTie software package was used to assemble read files into transcripts. Using next generation sequencing, 1636 genes belonging to known intergenic lncRNAs were identified, of which 56 genes showed significant differential expression (P≤0.05). Neighbor genes of known intergenic lncRNAs were determined on bovine genome. Analysis of biological pathways and molecular function showed that five biological pathways were significantly (P≤0.05) enriched. These pathways were Apelin signaling pathway, Gap junction, Glucagon signaling pathway, Renin secretion, and AGE-RAGE signaling pathway. Moreover, two molecular functions including gap junction channel activity, and phosphatidyl inositol phospholipase C activity were significantly (P≤0.05) enriched. Some lncRNAs have different expression in healthy and acidosis samples, and the decreased pH acts as a stimulus to activate some biological signaling pathways. In conclusion, it was indicated that lncRNAs with differential expression between the control group and the group affected by acidosis are associated with pathways related to rumen energy metabolism and signaling. Identified differentially expressed lncRNAs could be used as prognostic in acidosis and biomarkers or promising candidates in animal breeding.
Keywords: Gene expression pattern, Illumine, LncRNA, sequencing, Signaling -
زمینه مطالعاتی:
هدف از پژوهش حاضر، مقایسه بیان ژن میوستاتین در بره های نژاد خالص عربی و آمیخته های آن با رومانوف بود.
روش کاردر این مطالعه از 16 راس بره عربی و دورگه در قالب طرح کاملا تصادفی با دو تیمار و هشت تکرار استفاده شد. میش های همسن با میانگین وزنی 5/2±54 کیلوگرم با استفاده از روش لاپاراسکوپی با اسپرم قوچ رومانوف پس از همزمان سازی فحلی تلقیح مصنوعی شدند. بره ها پس از تولد در شرایط یکسان پرورش داده شدند و در سن شش ماهگی کشتار شدند. بلافاصله پس از کشتار، نمونه گیری از قسمت ماهیچه لانگیسموس لومبروم از سمت راست دام انجام شد. پس از استخراج RNA کل، کیفیت و کمیت آن بررسی شد و برای تولید cDNA مورد استفاده قرار گرفت. ژن گلیسر آلدیید 3 فسفات دهیدروژناز به عنوان ژن خانه دار جهت نرمال نمودن داده ها استفاده شد. در نهایت بیان ژن میوستاتین به کمک Real-time qPCR ارزیابی شد. برای تجزیه و تحلیل داده های وزن و بیان ژن بترتیب از نرم افزار SAS و REST استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که آمیخته گری در این آزمایش سبب کاهش معنی دار بیان ژن میوستاتین در گروه آمیخته های عربی×رومانوف شده است. میزان بیان ژن میوستاتین در بره های عربی 4/1 برابر بیش تر از گروه آمیخته بود (05/0˂P). با توجه به اینکه بیان ژن بیشتر میوستاتین با جلوگیری از تکثیر میوبلاست ها، رشد عضلانی را کاهش می دهد، می تواند یکی از دلایل اختلاف معنی دار وزن نهایی بره ها در دو گروه باشد. میانگین وزن نهایی بره های عربی و آمیخته ها به ترتیب 18/1±52/38 و 62/2±17/56 کیلوگرم ثبت شد. وزن نهایی در بره های آمیخته نسبت به بره های عربی افزایش 46/1 برابری داشت. با توجه به کاهش بیان ژن میوستاتین در آمیخته های عربی رومانوف، می توان نتیجه گرفت که کنترل بیان این ژن می تواند راهکار مناسبی در کنترل رشد بره ها باشد.
کلید واژگان: آمیخته عربی×رومانوف، بیان ژن، میوستاتین، Real-time qPCRIntroduction :
Expressed Myostatin gene in the muscles is a member of the TGF-β family. It extends skeletal muscle and regulates the activity of muscle fibers.The Myostatin gene (GDF-8) works as a negative regulator of the skeletal muscle growth. Mutation in the Myostatin sequence changes its regulating function and results in the growth and hypertrophy of the muscles. Mutation in Myostatin has been found in various species. This gene has three exons and two introns in all species. Mutant alleles are significantly correlated with the growth rate and desired carcass traits and increase the ratio of muscle to fat and bone. Cross breeding is a common method of exploiting the genetic differences between different breeds and increasing the ability of individuals which is often considered as the quickest way to improve the sheep production efficiency.This study was conducted to investigate the effect of cross breeding on the Myostatin genes in Arabi lambs and its cross with Romanov.
Materials and methodsAt the beginning of the experiment, the similar ewes were artificially inseminated with Romanove ram sperm by laparoscopy method after estrous synchronization. Born lambs were kept in similar conditions.For this purpose, 16 Arabi and hybrid lambs were used in a completely randomized design with two treatments and eight replicates. After slaughter, the meat samples were immediately collected from right side of longissimus lumborum muscle and transferred to the lab in liquid nitrogen and stored at -80 °C. RNA extraction was performed using the Trizol (Easy Blue) method. The quantity and quality of the extracted RNA were determined using a spectrophotometer (Thermo Scientific, Nanodrop, 2000C, USA) from 260 to 280 and 1% agarose gel (20 minutes at 100 volts). Total RNA quality was checked after extraction and used to produce cDNA. Synthesis of cDNA was made using the (Gene All) cDNA build kit in accordance with the manufacturer’s instructions. The designing of the forward and reverse primers for the Myostatin gene and the reference one of Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase was performed using the Primer Quest program on the IDT site (Integrated DNA Technologies). Finally, the expression of Myostatin gene was evaluated by Real-time qPCR. Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase gene as housekeeping one was used to normalize the data. SAS and REST softwares were used to analyze the final weight and gene expression data, respectively.
Results and discussion:
cDNA synthesis was accomplished after extracting the RNA and measuring its purity. After the cDNA synthesis and dilution, the PCR reaction was performed. Following the successful replication of the desired fragments of Myostatin genes and Glyceraldehyd 3-phosphate dehydrogenase, the observation of the products in the agarose gel with the ladder confirmed the correctness of the fragments size. The size of the replicated fragments for the Myostatin and Glyceraldehyd 3-phosphate dehydrogenase genes are 81 and 144 bp, respectively. After ensuring the efficiency of the designed primers, the Real Time PCR reaction was performed in two replicates for each cDNA sample. The information obtained was sorted and analyzed. Results indicated that the highest mean of the target gene in Arabi breed and the lowest one in the crossbred group. The difference between the Arabi and crossbred group was significant (p < 0.05). The results indicated that the crossbreeding caused a significant reduction in the Myostatin gene expression. The expression of Myostatin gene in Arabi race was 1.4 fold greater than that in the cross bred group. This was in concordance with the final lamb weights which were significantly different for the two groups. The final weight in the cross bred lambs were higher than the Arabi counterparts.
Conclusion:
Based on the obtained data, the current investigation was the first study in the field of Myostatin gene expression in Arabi×Romanove cross breeding. In overall, the results showed that the cross breeding can significantly affect the expression of the studied gene. Regarding the effect of Myostatin gene on the muscle function, decreased Myostatin gene expression may influence the final weight gain. As this study showed the effect of crossbreeding on Myostatin gene expression, it is necessary to consider the consequences of crossbreeding on the native sheep breeding programs. This study could help in more understanding the cross breeding effects on the livestock performance
Keywords: Cross breeding, Gene expression, Myostatin, Real- time qPCR -
بلوغ تخمک شامل بلوغ هسته ای و سیتوپلاسمی است که هر دو برای لقاح و نمو رویان اهمیت دارد. برخلاف بلوغ هسته ای، بلوغ سیتوپلاسمی اووسیت را نمی توان به راحتی ارزیابی کرد. با توجه به توزیع مجدد برخی اندامک ها از جمله میتوکندری در زمان بلوغ می توان آن را به عنوان شاخص بلوغ سیتوپلاسمی در نظر گرفت. در این مطالعه به منظور بررسی اثر هورمون FSH در شرایط آزمایشگاهی بر چگونگی بیان ژن های میتوکندریایی، داده های ریزآرایه حاوی اطلاعات بیان ژن سلول های اووسیت گاو، با کد دسترسی GEO ((GSE38345 استفاده گردید. آنالیز و مقایسه بیان ژن ها در دو حالت قبل و بعد از بلوغ به ترتیب (20 و 96 ساعت بعد از تیمار) با استفاده از لینک نرم افزاری GEO2R، دو گروه ژن های افزایش و کاهش بیان یافته را تعیین نمود. برهمکنش گروه های ژنی با استفاده از پایگاه اطلاعاتی string، مجسم سازی شبکه با استفاده از نرم افزار cytoscape و هستی شناسی شبکه با استفاده از پایگاه اطلاعاتی comparative GO انجام گردید. در شبکه برهمکنش پروتیینی مربوط به ژن های افزایش بیان یافته، ژن های مهمMRPS10 ، MRPS18A، MRPL16 و MRPL17 که در فرایند های انهدام میتوکندری و ترجمه ژن های این اندامک و در شبکه ژن های کاهش بیان یافته، ژن هایMRPL22، ATP5Bو ATP5C1که با کاهش بیان خود، سعی در ایجاد تعادل در مسیر های مرتبط با انهدام میتوکندری و تولید ATP از طریق نقش در ساختار ATP سنتتاز، داشتند. در این مطالعه ژن های تنظیم کننده و همچنین مسیر های بیولوژیکی موثر به منظور درک ساز و کار اثر هورمون FSH بر روند بلوغ اووسیت از طریق اندامک میتوکندری بررسی گردیده است.
کلید واژگان: تکامل سلول تخم، داده های ریز آرایه، ژن های میتوکندریایی، هورمون FSHIntroductionOocyte maturity includes nuclear and cytoplasmic maturity, both of which are important for embryo fertilization. Cytoplasmic maturation involves the redistribution of a range of organelles, including mitochondria. The nuclear and cytoplasmic mammalian oocytes maturation is a complex process nuclear maturation is demonstrated by extrusion of first polar body while there may be no indication for cytoplasmic maturation According to critical role of mitochondria for energy production in oocytes, it can be considered as an indicator of cytoplasmic maturation. Oocyte maturation requires more energy. Energy reaches its peak during ovulation. Changes in the mitochondrial distribution pattern can affect the ability of embryo development from oocytes. Since fetal mitochondrial replication is not performed until the blastocyst its stage, mature Oocytes (MII), fertilized Oocytes, Energy required for fertilization, embryonic development prior to implantation and early stages of fetal development depend on the storage of mitochondria in the time of ovulation. Therefore, the location and function of mitochondria can affect the quality of the Oocyte and consequently interfere with the process of embryo development. The topic of genetic networks explores the most important genes in a physiological process. The graph theory is used to construct and reconstruct the biology network. In biology networks, genes, proteins, or any other molecule that plays a role in a cell can be considered as a node and the relationship between these nodes is considered as an edge.
Materials and MethodsIn this study, GEO access codes for this data set GSE38345 were used to determine the effect of FSH on the expression of mitochondrial genes. In the past decade, with the ability to study genetic information of the genome in a wide range, micro arrays were a high-performance method for analyzing gene expression. The data are microarray and contain the gene expression information for cow's oocyte cells, whose maturity is influenced by the FSH hormone under laboratory conditions. After data implementation, the quality of the data was analyzed and if necessary, normalization was performed using the data conversion technique. Data analysis and comparison of gene expression in two cases before maturation (20 hours after oocyte treatment with FSH in laboratory conditions) and after maturation (96 hours after oocyte treatment with FSH in laboratory conditions) using From the GEO2R software link were done. After identifying the genes and examining the different genes expressed, two genotypes included Increased and decreased expression genes. The interaction of each gene group was studied using a string database based on co-expression data. Gene ontology was performed using the comparative GO database.
Results and DiscussionIn a comparison between oocyte gene expression data in the pre-maturation stage and the post-maturation stage after treatment with FSH, it was determined that 100 mitochondrial genes in maturation compared to pre-maturation stage increased expression and 94 genes of this organ has declined. Among them, the protein interaction network has been identified in a set of increased and decreased expression genes. Of the 100 genes that have been increased expression, 68 genes are coexpression based on string information. Among decreased expression genes, 53 genes from 64 genes were reported as coexpression. In the protein interaction network of the increased expression genes, the important genes of MRPS10, MRPS18A, MRPL16 and MRPL17, which played a role in the mitochondrial destruction and translation processes of mitochondrial genes, and in the network of decreased expression genes, MRPL22, ATP5B and ATP5C1 genes, which by reducing its expression, attempted to balance in the pathways associated with mitochondrial destruction and ATP production through its role in the ATP synthase structure.
ConclusionThe results of this study reveal the most important genes affecting mitochondrial activity during oocyte maturation and control genes of this organ according to the network of protein interactions in the set of increased and decreased expression genes. In addition, the most important biological pathways in order to understand the mechanism of FSH effect on oocyte maturation through mitochondrial organ is investigated. Also, by comprehensive examining the gene expression network in the process of cytoplasmic oocyte maturation and showing the marker genes and different biochemical pathways, it is possible to understand the quality of oocyte during maturation, which can help improve IVM-IVF technique. Since effective mechanisms in cytoplasmic maturity are not yet fully understood, efforts to identify important regulators of mitochondria in oocyte maturation process will be effective in using fertility technology in animal production.
Keywords: FSH, Microarray Data, Mitochondrial Genes, Oocyte Evolution -
در این مطالعه چندشکلی چهار جایگاه ریزماهوارهای BMS1915، BMS1350، LGB وILSTS45 در کروموزوم 3 و ارتباط آنها با صفت وزن پشم در گوسفندان بلوچی مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور استخراج DNA از نمونههای خون جمعآوری شده از 185 راس گوسفند نژاد بلوچی ایستگاه عباس آباد مشهد انجام شد. قطعات ژنی مربوط به جایگاه های ریزماهواره ای توسط واکنش زنجیره ای پلی مراز و با استفاده از آغازگرهای اختصاصی تکثیر شدند. نتایج نشان داد آلل E در جایگاه BMS1915 با 40/0، آللD در جایگاه BMS1350 با 30/0، آلل B در جایگاه LGB با 48/0 و آلل A در جایگاه ILSTS45 با 46/0 دارای بیشترین فراوانی بودند. نتایج مقایسه میانگین نشان داد جایگاه ریزماهواره LGB دارای بیشترین میزان تولید پشم و جایگاه ریزماهواره ILSTS45 دارای کمترین میزان تولید پشم می باشد. همچنین درجایگاه LGB ژنوتیپ AC دارای بیشترین (7/95± 1308 گرم) و ژنوتیپ BC دارای کمترین (7/54±875 گرم) میزان تولید پشم است. با مقایسه ضریب تغییرات 4 جایگاه مشخص شد که بیشترین تنوع و پراکندگی مربوط به جایگاه ریزماهوارهILSTS45 و کمترین میزان تنوع مربوط به جایگاه BMS1350 می باشد. از طریق آزمون کای مربع مشخص شد همه جایگاهها در تعادل هاردی-واینبرگ قرار دارند (05/0(P>. ارزیابی نتایج آنالیزهای آماری نشان داد چند شکلی جایگاه های مورد مطالعه با تولید پشم در گوسفندان بلوچی ارتباط معنیداری ندارند (05/0(P> . بنابراین نتیجه گیری می شود که با انجام تحقیقات بعدی در زمینه مطالعات مبتنی بر انتخاب بر اساس نشانگرهای مولکولی، می توان ارتباط این جایگاه ها را با سایر صفات در گوسفند بلوچی مورد بررسی قرار داد.
کلید واژگان: ریز ماهواره، چندشکلی، PCR-RFLP، گوسفند بلوچی، صفت پشمIn this study, the polymorphism of four microsatellite loci BMS1350, LGB, ILSTS45, and BMS1915 in chromosome 3 and their association with wool trait were investigated in Baluchi sheep. DNA extraction was performed from blood samples of 185 Baluchi sheep from Abbas Abad Breeding Station. Gene fragments of microsatellites were amplified by polymerase chain reaction with specific primers. The result shown allele E in BMS1915 locus with 0.40, Allele D in BMS1350 locus with 0.30, Allele B in LGB locus with 0.48 and Allele A in ILSTS4 locus with 0.46, had the highest frequency. The results of the Comparison of mean shown the LGB locus has the highest and ILSTS45 locus has the lowest production. Also, genotype AC in the LGB locus highest (1308 ±95.7) and genotype BC had the lowest (875 ± 54.7) of production. By comparing the coefficient of variation 4 loci founded that the greatest diversity and dispersion associated with the ILSTS45 and the lowest diversity associated with BMS1350 locus. Chi-square test (χ2) shown all of the microsatellite loci were in the Hardy-Weinberg equilibrium (P>0.05). Association analysis of polymorphism these loci shown there is no significant association between polymorphism of these loci and wool trait in Baluchi sheep (P>0.05). Statistical analysis showed there was no significant difference between loci polymorphisms and wool traits. Therefore, concluded in further research on selected studies based on molecular markers, the relationship between these loci and other traits in the Balochi sheep can be examined.
Keywords: microsatellite, Polymorphism, Baluchi sheep, Wool trait -
در این پژوهش اثر عوامل محیطی تاثیرگذار و روندهای ژنتیکی و فنوتیپی برای صفات وزن بدن در سنین مختلف گوسفندان عربی برآورد گردید. بدین منظور از تعداد 11365 رکورد وزن تولد، 6930 رکورد وزن شیرگیری، 3275 رکورد وزن 6ماهگی، 2043 رکورد ورن نه ماهگی و 1750 رکورد وزن یکسالگی استفاده شد. داده های مورد استفاده در این مطالعه طی سال های 1373 تا 1394 در استان خوزستان جمع آوری شدند. ارزش اصلاحی حیوانات بوسیله روش حداکثر درست نمایی محدود شده برآورد شد. نرم افزار آماری SAS جهت تعیین عوامل محیطی موثر بر این صفات و نرم افزار Wombat جهت برآورد ارزش اصلاحی دام ها مورد استفاده قرار گرفت. برای برآورد روندها از روش رگرسیون وزنی نرم افزار SPSS استفاده شد. عوامل محیطی سال تولد، جنسیت بره، تیپ تولد و سن مادر، معنی دار بودند و به عنوان اثرات ثابت در مدل قرار گرفتند. سن دام هنگام وزن کشی به عنوان متغیر کمکی وارد مدل شد. روندها به صورت تابعیت میانگین وزنی فنوتیپی و ژنتیکی بر اساس سال تولد محاسبه شدند. روند ژنتیکی مستقیم برای صفات اوزان تولد، شیرگیری، شش ماهگی، نه ماهگی و یکسالگی به ترتیب 07/0، 17-، 2، 1 و 1 گرم در سال برآورد شد. روند فنوتیپی برای صفات مذکور به ترتیب 5، 256، 76، 83 و 194 گرم در سال بود. می توان نتیجه گرفت که افت میانگین ارزش ارثی در روندهای ژنتیکی و ایجاد نوسان در روند فنوتیپی به دلیل کاهش دقت رکورد گیری و ورود دام هایی با ارزش اصلاحی پایین به گله و یا تاثیر منفی عوامل محیطی در بروز پتانسیل تولیدی دام ها باشد.کلید واژگان: گوسفند عربی، روند ژنتیکی، صفات رشد، عوامل محیطیIn this study environmental effects, genetic and phenotypic trends for body weight traits in different age in Arabi Sheep estimated. In this study used a total of 11365 records on birth weight, 6930 records of weaning weight, 3275 records of 6 month weight, 2043 records of 9 month weight and 1750 records of 12 month weight. The data used in this study, collected during 1994-2015 in Khuzestan province. The breeding value of the animal were estimated by restricted maximum likelihood method. The SAS statistical software was used to evaluate the effect of environmental factors and Wombat software was employed to estimate animals breeding value. The SPSS software was used for estimation of the trends. Environmental factors such as birth year, Sex, birth type and age of Mather were significant on all traits and were fixed effects in model. Animal’s age was introduced to the model as covariate. Estimation of direct genetic trend for birth weight, weaning weight, 6 month weight, 9 month weight and 12 month weight were as -0.07, -17, 2, 1 and 1 gr per year respectively. The phenotypic trend for considered traits was respectively 5, 256, 76, 83 and 194 gr per year. It can be concluded that reduction of the average breeding value in the genetic trends and the oscillation in the phenotypic trend are due to reduction of recording accuracy and entering livestock with low breeding value to the herd or negative impact of environmental factors on the production potential of livestock.Keywords: Arabi Sheep, genetic trend, growth traits, Environmental Effects
-
در پژوهش حاضر، رکوردهای فنوتیپی مربوط به وزن زنده بدن و نرخ رشد متعلق به دونسل از خط پدری یک لاین تجاری جوجه گوشتی شامل 47 و 71 پدر به صورت مجزا برای برآورد پارامترهای ژنتیکی و همبستگی های بین صفات مرتبط با رشد، تحت شرایط پرورش استاندارد و تنش سرمایی استفاده شد. برآورد وراثت پذیری و اجزا واریانس صفات مرتبط با رشد با تجزیه و تحلیل رویه تک متغیره و همبستگی های ژنتیکی و فنوتیپی صفات مذکور با تجزیه و تحلیل چند متغیره با رویه REML نرم افزار WOMBAT انجام گرفت. نتایج حاصل از مطالعه در خصوص، ضرایب وراثت پذیری صفات مرتبط با رشد در هر دو شرایط پرورشی از مقادیر پایین تا بالا دامنه نوسان داشت (از 08/0تا 76/0) و همچنین، به طورکلی بیشترین مقادیر وراثت پذیری مربوط به اوایل دوره رشد بود که البته با افزایش سن، روند کاهشی را نشان داد به طوریکه، در این خصوص در هر دو نسل روندهای مشابهی در نتایج بدست آمد. از نتایج حاصل دیگر تحقیق، دامنه ضریب همبستگی های ژنتیکی بین وزن های زنده مختلف بدن و نرخ رشد، در سنین مختلف از مقدارپایین تا بالا برآورد شد. به طور کلی، همبستگی های فنوتیپی در تمام هفته ها پایین تر از همبستگی های ژنتیکی بودند. از سوی دیگر، همبستگی ژنتیکی و فنوتیپی برای همه صفات با افزایش سن روند کاهشی را نشان داد. تفسیر نتایج حاصل از کاهش وراثت پذیری های صفات مرتبط با رشد حاکی از این ست که علاوه بر اینکه عوامل غیرژنتیکی در کاهش سهم واریانس ژنتیکی افزایشی از کل واریانس دخیل بوده، ابتلا به عارضه آسیت در هفته های آخر (به ویژه شرایط تنش سرمایی) نیز منجر به کاهش وراثت پذیری شده است. همچنین، دلیل فقدان همبستگی ژنتیکی مشاهده شده بالا، بین صفات مرتبط با رشد در شرایط دمایی استاندارد و تحت تنش سرمایی، احتمالا این ست که ژن های کاندیدای یکسانی بر روی این صفات در هر دو شرایط محیطی تاثیرگذار نیستند. در نهایت، برآوردهای وراثت پذیری و واریانس ژنتیکی در دامنه متوسط تا بالا صفات مورد مطالعه با در نظر گرفتن همبستگی های موجود فی مابین، حاکی از این ست که با انتخاب ژنتیکی صفات هدف گذاری شده در این تحقیق، می توان انتظار پیشرفت ژنتیکی داشت.
کلید واژگان: انتخاب ژنتیکی، سندرم آسیت، جوجه های گوشتی، صفات مرتبط با رشد، واثت پذیریIn the present study, phenotypic data including the live bodyweights and the growth rate characteristics of broiler chickens were collected from two offspring generation of 47 and 71 sires of a Commercial Broiler Line respectively and then were separately entered for estimation heritability and statistical calculating the correlation of growth-related traits under conditions routine breeding were used under inducible cold stress for ascites syndrome. Later on, the estimation of heritability for growth related traits was done using UNIVARIATE analyzes and calculation of genetic and phenotypic correlations of these traits with MULTYVARIATE analysis using AREML procedure of WOMBAT software. The heritabilities of growth-related traits varied from low to high in two routine and inducible cold stress condition (from 0.08 to 0.76(and most of it was generally early in the growth period and showed a decreasing trend with age, similar trends were observed in the results in both generations. Phenotypic correlations were lower than genetic correlations at all weeks. With increasing age, genetic and phenotypic correlations for all traits showed a decreasing trend. These results suggest that in addition to the greater influence of non-genetic factors in reducing the share of incremental genetic variance of the total variance, the occurrence of ascites in the last few weeks (especially in cold stress conditions) has reduced the heritability of growth-related traits. The observation of the present report indicated there is no high significant genetic correlation between growth-associated traits between routine temperature conditions and under cold-inducible stress existed, this phenomenon makes messages and conclusion responsible candidate gene for both conditions could not be the same. Outputs about moderate to high estimates for the heritability of the investigated traits indicate that genetic selection can lead to an improvement in such growth characteristics.
Keywords: Genetic Selection, Ascites, Broiler Chickens, Growth-Related Traits, Heritability -
نشریه تحقیقات دامپزشکی و فرآورده های بیولوژیک، سال سی و دوم شماره 4 (پیاپی 125، زمستان 1398)، صص 106 -117شکمبه نقش محوری در بازده تولید در نشخوارکنندگان دارد. درک فرآیند متابولیسم بافت شکمبه می تواند منجر به بهبود بازده تولید و در نتیجه سود اقتصادی در نشخوارکنندگان شود. در پژوهش حاضر، شبکه متابولیکی بافت شکمبه گاو با استفاده از اطلاعات ژنومی و اطلاعات موجود در پایگاه های داده مختلف، بازسازی شد. نتایج حاصل از بازسازی شبکه شامل 410 آنزیم، 1429 متابولیت به عنوان گره و 1777 واکنش به عنوان یال بود. ویژگی های این شبکه ی متابولیت محور توسط چند پلاگین نرم افزار سایتواسکیپ تجزیه و تحلیل شد. 15هاب متابولیت تعیین شد. نتایج جستجو در سایت KEGG pathway نشان داد که بیشتر هاب متابولیت ها شامل: کوآنزیم-آ، استیل کوآنزیم-آ، د- فرکتوز 6 فسفات، ابی کینون، سوکسینات، الکترون ترننسفراز فلافوپروتئین، پیروات، تتراهیدروفولات و 2 اگزالارات در واکنش های مربوط به چرخه متابولیک دخیل هستند. همچنین ژن های GPAT3، GPAT4، GPAM (2.3.1.15)، ETFDH (2.3.1.41)، CPT1C، CPT1B، CPT1A، CPT2 (2.3.1.21)i در متابولیسم اسیدهای چرب شرکت می کنند که این ژن ها ممکن است برای بهبود بازده تولید محصولات گاوی ضروری باشند. توزیع درجه گره شبکه از توزیع درجه نمایی پیروی می کند بنابراین ویژگی مقیاس آزاد را نشان می دهد. میانگین طول مشخصه مسیر 142/13 و قطر شبکه 38 بود که نشان می دهد شبکه ویژگی جهان کوچک را نیز دارد. پژوهش حاضر اولین مطالعه با هدف بازسازی شبکه متابولیکی بافت شکمبه است که ممکن است اطلاعات در جهت درک بیشتر پتانسیل متابولیکی شکمبه را بهبود دهد. هاب متابولیت ها در شبکه های مقیاس آزاد نقش معنی داری در حفظ ثبات توپولوژیک ایفا می کنند به همین دلیل بنظر می رسد برای تحقیقات اصلاح نژاد دام مفید باشند.کلید واژگان: بافت شکمبه گاو، شبکه متابولیکی، تجزیه و تحلیل توپولوژیکیThe rumen has a central role in production efficiency in ruminants. Understanding metabolism process of rumen tissue can improve production efficiency of ruminants. In the present work, the metabolic network in the rumen tissue of cattle was reconstructed using genome information and available knowledge of rumen tissue from BRENDA, KEGG, Uniprot and NCBI. The result of reconstruct network consisted of 410 enzymes, 1429 metabolites as nodes and 1771 reactions they take part as edges. The characteristics of the metabolite-centric network were analyzed using some plugins in Cytoscape software. The top 15 hub metabolites were determined. The result of search in KEGG pathway shown the most of hub metabolites include CoA, Acetyl-CoA, D-fructose-6-phosphate, ubiquinone, succinate, electron-transferring flavoprotein, pyruvate, tetrahydrofolate and 2-oxoglutarate, involved in reactions which participate in metabolic pathway. Also, the genes CPT2, CPT1A, CPT1B, CPT1C (EC 2.3.1.21), ETFDH (EC 2.3.1.41), GPAM, GPAT4, GPAT3, GPAT2 (EC 2.3.1.15) participate in fatty acid metabolism that genes associated with this pathway may be essential to improve meat production efficiency of cattle research. The degree distribution of network follow power-law distribution hence displays a scale-free property. The average path length was 13.142 and diameter was 38 that shows the network also has small world properties. The present work is the first study to reconstruct rumen tissue network that may provide information to greater understanding on metabolic potential of rumen. Hub metabolites in scale-free networks paly significant role in maintaining topological robustness, for this reason seem to be useful for bovine breeding researches.Keywords: Bovine rumen tissue, metabolic network, Topological analysis
-
نشانگرهای تک نوکلئوتیدی تمامی جایگاه های صفات کمی را تحت پوشش قرار داده و به طور بالقوه تمام واریانس ژنتیکی را توجیه می کنند. در این پژوهش از SNPهای گوسفندان سافوک استرالیایی که با تراشه نشانگری 50k شرکت ایلومینا، تعیین ژنوتیپ شده بودند، به منظور برآورد اجزای واریانس ژنومی، استفاده شد. صفات مورد بررسی وزن تولد و وزن شیرگیری بودند. کنترل کیفیت برای فراوانی آللی کمیاب (MAF) در دو آستانه یک و پنج درصد انجام گرفت. برای مطالعه رابطه بین فراوانی آللی و مقدار واریانس ژنتیکی افزایشی توجیه شده، SNPها در پنج گروه مختلف MAF، با تعداد تقریبا برابر در هر گروه، طبقه بندی شدند. تجزیه و تحلیل ها با رویکرد حداکثر درست نمایی محدود شده ژنومی و روش تجزیه و تحلیل صفات پیچیده ژنوم گسترده، انجام گرفت. مقدار وراثت پذیری ژنومی برآورد شده توسط SNPهای با MAF بیشتر از یک درصد، برای اوزان تولد و شیرگیری به ترتیب برابر 45/0 و 19/0 و برای SNPهای با فراوانی آللی کمیاب بیشتر از 5 درصد به ترتیب برابر 42/0 و 18/0 بود. سهم گروه های مختلف SNPهای با فراوانی آللی کمیاب در توجیه واریانس ژنتیکی برای دو صفت متفاوت بوده و به طور کلی بخش قابل توجهی از واریانس ژنتیکی، توسط SNPهای با 20/0 MAF < توجیه شد. با توجه به نتایج به دست آمده حجم نمونه بسیار بزرگ، ایده آل و پوشش بهتر واریانت های با فراوانی پایین مورد نیاز است تا استنتاج قوی تر و قابل اعتمادتری به دست آید.کلید واژگان: واریانس ژنومی، گوسفند سافوک، فراوانی آللی، انتخاب ژنومیSince SNP markers in genomic selection spread across the genome, they may potentially explain all of genetic variation. In this study, genotype data from Suffolk sheep, genotyped by 50k Illumina SNP chip were used. Birth weight and weaning weight traits were studied in this research. Quality control for minor allele frequency at two thresholds, one and five percent were studied. To study the association between allele frequency spectrum and captured additive genetic variance, all SNPs were partitioned in five MAF bins with the equal numbers of SNPs. The analysis were performed using GREML approach via GCTA method. Using all SNPs with MAF>0.01 estimates of genomic heritability were 0.45 and 0.19 for birth weight and weaning weight, respectively. For MAF>0.05 these values were 0.42 and 0.18 respectively. The contribution of different groups of SNPs with rare allele frequency in justifying genetic variation for the two traits was different. In general, a significant portion of the genetic variance was explained by SNPs with a MAFKeywords: Genomic Variance, Suffolk Sheep, Allele Frequency, Genomic selection
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.