پیش بینی جزایر CpG و متیلاسیون DNA در ژنوم گاو با استفاده از فراتحلیل ریزآرایه DNA و پویش ژنومی

متیلاسیون DNA نوعی تغییر فرا ژنتیکی است که به طور مستقیم بر روی DNA تاثیر می گذارد. در پستانداران متیلاسیون DNA برای تکامل جنینی و تمایز سلول بنیادی ضروری است و این پدیده اساسا درون جزایر CpGاتفاق می افتد. در این پژوهش برای بررسی نیم رخ متیلاسیون DNA ژنوم گاو، از دو روش استفاده شد. در روش اول نیم رخ متیلاسیون DNA ژن های با بیان متفاوت حاصل از فراتحلیل داده های ریزآرایه DNA بیماری ورم پستان گاو شیری به دست آمد. برای انجام فراتحلیل داده های ریزآرایه DNA در این روش، از بسته metaDE در محیط R استفاده شد. سپس جهت پیش بینی جزایر CpG در ژن های با بیان متفاوت از 5 الگوریتم شامل TJ, GF, CpG cluster, HMM ,GHMM استفاده شد. در روش دوم نیم رخ متیلاسیون DNA با استفاده از پویش کل ژنوم گاو انجام گرفت. همچنین جهت پیش بینی جزایر CpG متیله شده در کل ژنوم، ابتدا توسط الگوریتم HMM جزایر CpG در ژنوم گاو و برای هر کروموزوم برآورد شدند و سپس هم پوشانی CpG باHypo/Hyper-Methylation  توسط پایگاه برخط Galaxy محاسبه شد. نتایج روش اول نشان داد که از میان 32 ژن با بیان متفاوت، 14 ژن دارای جزایر CpG متیله شده بودند. این ژن ها، شامل ژن هایLTF, APP, CCL5, CD40, CSNK1D, CX3CL1, DAPP1, NFKBIZ, S100A9, ISG15, MAP3K8, MX1, RDAD2, ZC3H12A بودند. نتایج روش دوم تعداد 90668Hypo/Hyper-Methylation  را در ژنوم گاو برآورد نمود که تعداد 9942 (%10.96) جزیره CpG باHypo/Hyper-Methylation  دارای هم پوشانی بودند و به عنوان CpG متیله شده در نظر گرفته شدند. مقایسات ژنومی بین گونه ای متیلاسیون DNA نشان داد که نیم رخ کلی متیلاسیون DNA در اکثر گونه های مورد بررسی تقریبا مشابه هم بودند و به نظر می رسد که نیم رخ کلی متیلاسیون DNA بین گونه های مختلف به صورت محافظت شده باشد. حاصل این پژوهش نشان داد کنکاش متیلاسیون DNA در بیماری هایی که میزان وراثت پذیری پایینی دارند و بیشتر تحت تاثیر فرایندهای فراژنتیک هستند، ضروری به نظر می رسد.