نشانه های انتخاب و هستی شناسی ژن برای صفات مرتبط با ذخیره چربی در گوسفندان دنبه دار افشاری و سونیت

با توجه به تمایل دامداران به کوچک کردن اندازه ی دنبه در نژادهای دنبه دار به دلیل کاهش بازدهی تولید، محققین به دنبال یافتن راه کارهایی برای کوچک شدن دنبه در این حیوانات هستند. شناسایی ساختار ژنتیکی و ژن های درگیر در فرآیند تشکیل دنبه، برای طراحی برنامه های اصلاح نژادی در جهت کاهش اندازه ی آن بسیار ضروری است. از روش های مختلف ژنومی مانند مطالعات گسترده ژنومی، مطالعه ردپای انتخاب یا تجزیه و تحلیل بیان ژن برای توصیف زمینه ی ژنتیکی احتمالی برای رسوب چربی در انواع نژادهای مختلف دنبه دار استفاده شده است. هدف از این مطالعه، شناسایی ژن های موثر در چربی دنبه در گوسفندان دنبه دار افشاری و سونیت در مقایسه با دو نژاد بدون دنبه دورپر و موتن آلمانی از طریق روش های شناسایی ردپای انتخاب و هستی شناسی ژن می باشد.

در این پژوهش از اطلاعات ژنوتیپ 366 راس گوسفند (37 راس نژاد افشاری ، 69 راس نژاد سونیت، 99 راس نژاد دورپر و 161 راس نژاد موتن آلمانی) که با استفاده از آرایه های ژنگانی ایلومینا Ovine SNP50K BeadChip تعیین ژنوتایپ شده بودند، استفاده شد. برای جستجوی نشانه های انتخاب از آزمون XP-EHHدر بسته نرم افزاری R نسخه 9/1 استفاده شد. برای تعیین موقعیت ژنومی SNP ها در سطح ژنوم گوسفند نیز از نسخه ژنومی Oar_v4.0 پایگاه اطلاعاتی NCBI استفاده شد. ژن های کاندید با استفاده از SNP هایی که در بازه ی 1% بالای XP-EHH واقع شده بودند، با استفاده از نرم افزار Plink v1.9 و توسط لیست ژنی شرکت ایلومینا در محیط R شناسایی شدند. همچنین، برای بررسی وجود QTL های مرتبط با صفات مربوط به چربی در مناطق شناسایی شده معنی دار، از آخرین نسخه ی منتشرشده پایگاه genome Animal استفاده شد.

 نتایج حاصل از XP-EHH نشان داد که در مقایسه ی جمعیت افشاری با دورپر و موتن آلمانی 18 ژن مشترک شناسایی گردید که پنج ژن (LOC114116389، LOC114118754، KCMF1، TCF7L1 و RASSF2) مرتبط با QTL های چربی شامل درصد چربی لاشه، مقدار چربی احشایی و ذخیره ی چربی در دنبه بودند. همچنین، در مقایسه ی جمعیت سونیت با دو جمعیت دورپر و موتن آلمانی، 15 ژن مشترک شناسایی گردید که دو ژن SEMA5B و CDH9 در ارتباط با QTLهای چربی بودند. نتایج هستی شناسی ژن نیز نشان داد که برخی از این ژن ها نقش موثری در مسیرهای سیگنال دهی Wnt تنظیم کننده رشد و توسعه ی سلول ها و مورفولوژی سلولی دارند.

بر اساس نتایج حاصل از نشانه های انتخاب در نژادهای دنبه دار افشاری و سونیت، ژن RASSF2 با استفاده از روش XP-EHH به عنوان نشانه انتخاب در نژاد دنبه دار افشاری شناسایی شد. ژن مذکور با QTL ذخیره ی چربی دنبه نیز در ارتباط است که برای اولین بار در این تحقیق شناسایی شد. همچنین، ژن های LOC11411689 و LOC114118754 مرتبط با QTL درصد چربی در لاشه و ژن های KCMF1 و TCF7L1 مرتبط با QTL مقدار چربی احشایی در نژاد افشاری شناسایی شد. علاوه بر این، در نژاد سونیت ژن SEMA5B مرتبط با QTL درصد چربی در لاشه و ژن CDH9 مرتبط با QTL وزن چربی زیر جلدی شناسایی شدند. نتایج حاصل از این مطالعه می تواند در برنامه های اصلاح نژادی گوسفند به منظور حذف دنبه به خصوص در نژاد افشاری مورد استفاده قرار گیرد.