بررسی عملکرد پروتئین های پیش بینی شده از داده های RNA-Seq در گاوهای نژاد هلشتاین و کلیستانی

پژوهش حاضر به منظور تعیین نیم رخ بیانی عددی ژن های متفاوت بیان شده در نژادهای هلشتاین و کلیستانی و همچنین بررسی عملکرد پروتئین های پیش بینی شده از ژن های متفاوت بیان شده بین دو نژاد مذکور با استفاده از داده های RNA-Seq انجام شد.  در این مطالعه توالی کل mRNA خون گاو ماده هلشتاین آمریکا و گاو ماده کلیستانی پاکستان از طریق هم ردیفی و مکان یابی خوانش های RNA-Seq روی ژنوم مرجع گاو بدست آمد و سپس تعیین نیم رخ بیانی عددی ژن های متفاوت بیان شده انجام شد. تعداد 24616 ژن و 26716 ایزوفرم روی ترانسکریپتوم این دو نژاد شناسایی شدند که از این میان تعداد 41 ژن شناسایی شدند که تفاوت بیانی بسیار بالا و معنی داری را نشان دادند (000015p<). حدود یک سوم ژن‎هایی که عملکردشان بین دو نژاد متغیر بود، کدکننده آنزیم‎های هیدرولاز و پنج مورد از پروتئین‎های پیش بینی شده از جمله پروتئین‎های عامل رونویسی FosB/JunD، انکوژن FOS ، ساختار elonginb، زیرواحد عامل رونویسی AP-1، کمپلکس روی zif268 و عامل تنظیمی-رونویسی U2AF هستند که در تنظیم رونویسی و بیان ژن‎ها و ویرایش RNA نقش دارند. بررسی میان‏کنش شبکه ای بین پروتئین های پیش بینی شده از ژن های متفاوت بیان شده نشان داد که پروتئین‏ های پیش بینی شده در مسیرهای مختلفی مانند مسیر پیام‏دهی TNF، عفونت سالمونلایی، مسیر پیام‏دهی‏ MAPK و آرتریت روماتویید دخالت دارند. همچنین بررسی ها نشان داد نژاد هلشتاین و کلیستانی به علت قرار گرفتن در شرایط محیطی متفاوت و فاصله تکاملی، توانسته ‏اند با شرایط پیرامونی به خوبی سازگار شوند و این روند در سطح مولکولی از میزان بیان ژن‏های اختصاصی  شناسایی شده در این پژوهش کاملا قابل  فهم است. از دلایل تاییدکننده این پیشنهاد می‏توان به نقش بیشتر سامانه‏ی ایمنی در نژاد کلیستانی اشاره نمود که به علت قرار گرفتن در محیطی با آلودگی بالاتر در مقایسه با نژاد هلشتاین، میزان بیان پروتئین ‏های دارای خاصیت باکتریوسایدی (Cathelicidin 1) در آن بالا رفته و در نتیجه فعالیت سامانه‎ی ایمنی در آن افزایش یافته است. همچنین در این پژوهش مشخص شد که ژن IL1B بیشترین درجه تعامل ژن-دارو را با داروی Canakinumab دارد. نتایج این پژوهش نشان می دهد که در مقایسه های بین نژادی، نگاه دقیق به فعالیت پروتئین هایی که توسط ژن های متفاوت بیان می شوند می توانند تفاوت نژادی در سطح ملکولی را بهتر توضیح دهند.