تجزیه و تحلیل خوشه ای صفت تولید چربی شیر در گاوهای شیری با استفاده از فراتحلیل مطالعات پویش ژنومی

فراتحلیل، یک روش آماری است که نتایج حاصل از مطالعات متعدد علمی را با هم ترکیب می کند.

این مطالعه با هدف بررسی فراتحلیل مطالعات پویش ژنومی (GWAS) در تجزیه و تحلیل خوشه ای تلاش می کند تا با تجمیع مطالعات انفرادی، صحت نتایج حاصل از مطالعات متعدد را افزایش دهد. همچنین در این تحقیق تلاش شد که با استفاده از تجزیه و تحلیل شبکه، درک بهتری از معماری ژنتیکی صفت مورد مطالعه فراهم آید. روش کار: در این مطالعه، داده های مربوط به ژنهای مرتبط با تولید چربی شیر به روش GWAS مورد استفاده قرار گرفت. داده ها از 19 مطالعه از سال 2010 تا 2019 از نژادهای مختلف گاو شیری (نژاد هلشتاین، جرسی، سوییسی قهوه ای و قرمز سویدی) جمع آوری شد. با استفاده از روش فراتحلیل، تمام ژنهای قابل دسترس از خلاصه GWAS (223 ژن) با تعاملات پروتیین-پروتیین (PPIs) در شبکه های مولکولی با هم ترکیب شدند، که سهم بسزایی در افزایش توان شناسایی ژنهای موثر بر مقدار تولید چربی شیر داشتند. تجزیه و تحلیل و تجسم این ژنها با استفاده از پلاگین STRING (V1.5.0) در نرم افزار Cytoscape (V3.7.2) اجرا شد. برای خوشه بندی ژنها در شبکه از پلاگین MCODE (V1.5.1) در نرم افزارCytoscape استفاده شد. این پلاگین مناطق متراکم و متصل را با وزن دهی ژنها بر اساس تراکم موقعیت محلی آنها تشخیص می دهد. علاوه بر این، برای تعیین اصطلاحات بیولوژیکی (عملکرد مولکولی، فرآیند بیولوژیکی و اجزای سلولی) مرتبط با مناطق ژنومی و شناسایی شبکه های ژنی از نرم افزار DAVID (V6.7) برای آنالیز مسیریابی های غنی شده استفاده شد.

PPIs منبع مهمی از اطلاعات مربوط به فرآیندهای بیولوژیکی وعملکردهای متابولیکی را در صفت مربوطه فراهم کرد. در مطالعه حاضر، شبکه برهمکنش پروتیین هایی که در تنظیم مقدار تولید چربی شیر نقش داشتند، ترسیم شدند. در این شبکه حدودا 7 خوشه شناسایی و گروه بندی شدند. پروتیین های موجود در خوشه ها (به عنوان مثال در خوشه 1:ARHGAP39،CPSF1 ، CYHR1، PPP1R16A، GRINA، MROH1 و SMPD5) در PPIs مورد بررسی قرار گرفتند. خوشه های 1 و 2 در بین همه ی خوشه های گزارش شده از امتیاز بالایی برخوردار بودند.

فراتحلیل خلاصه های آماری پویش ژنومی می تواند درک وسیعی از تجسم شبکه و تجزیه و تحلیل خوشه ای از ژن های شناسایی شده در مسیرهای غنی شده ایجاد کند. ژن های مهم شناسایی شده در این فرآیند می تواند در ارزیابی های ژنومی و برنامه های اصلاح نژادی در مجموعه ای از گاوهای شیری در آینده برای تولید چربی شیر مفید باشد.