پویش ژنومی برای شناسایی رشته های هموزیگوت و ژن های موجود در این نواحی در ژنوم گوسفندان بومی ایرانی

گوسفند یکی از مهم ترین حیوانات مزرعه ای با توانایی در سازگاری به اقلیم های متفاوت به شمار می رود و در ایران نیز از تنوع نژادی زیادی برخوردار است. در نتیجه ی انتخاب های مکرر، برخی نواحی ژنومی خلوص بالایی به خود می گیرند که رشته های هوموزیگوت مشترک (ROH) نامیده می شوند. با بررسی این نواحی در ژنوم گوسفندان می توان هدف های انتخاب در این نژادها را دنبال و ژن های موجود در این نواحی را شناسایی نمود.

برای این منظور، داده های ژنومی 28 نمونه از گوسفندان ایرانی شامل نژادهای افشار، قزل، قره گل، مغانی، ماکویی، بلوچی، خاکستری و شال، از پایگاه داده NCBI دریافت شد. پس از بررسی کیفی و تصحیح داده ها، خوانش های باکیفیت بالا توسط نرم افزار BWA به ژنوم مرجع گوسفند هم تراز شد و سپس واریانت ها شناسایی و فیلتر شدند. با استفاده از نرم افزار VCFtools، فایل VCF 1 با محتوی اطلاعات مرتبط با SNPها تولید شد. سپس رشته های هموزیگوت استخراج شده و در نهایت ژن های موجود در این نواحی شناسایی شدند.

براساس نتایج PCA، نمونه های مربوط به نژادهای ایرانی، به سه گروه تقسیم بندی شدند. گروه اول شامل نژادهای قره گل و بلوچی (KB)، گروه دوم شامل نژادهای مغانی و ماکویی (MM) و گروه سوم شامل نژادهای شال، افشاری، قزل و خاکستری (SGAG) بودند. طبق نتایج این آنالیز، در هر یک از جمعیت های KB، MM و SGAG به ترتیب 419 (52/375 ناحیه به ازای هر فرد)، 139 (23/17 ناحیه به ازای هر فرد) و 876 (62/57 ناحیه به ازای هر فرد) ناحیه ROH شناسایی شدند. علاوه بر این، 6 و 17 رشته ی هموزیگوت مشترک (حداقل دو نمونه)، به ترتیب در جمعیت های KB و SGAG شناسایی شدند، در حالی که در جمعیت MM هیچ ناحیه ROH مشترکی شناسایی نشد. پس از شرح نویسی ROHهای مشترک، به ترتیب 99 و 173 ژن کد کننده ی پروتیین در داخل این مناطق ژنومی برای جمعیت های KB و SGAG شناسایی شدند. نتایج آنالیز ژن آنتولوژی نشان داد که اغلب این ژن ها در مسیر و فرآیندهایی مانند متابولیسم انرژی و چربی (FLCN، ELOVL3، STK3، SREBF1 و NCOR1) و همچنین رشد و نمو بافت عضلانی و کیفیت گوشت (MYL6 و TMOD1) دخیل هستند.

با توجه به نتایج حاصل از این مطالعه، می توان گفت که سطح بالایی از تنوع و آمیختگی در نژادهای گوسفند بومی ایران وجود دارد. از این ظرفیت ویژه در نژادهای گوسفند بومی می توان در زمینه اهداف اصلاح نژادی مختلف و تولید نژادهایی با سطح تولید مناسب استفاده کرد. از طرف دیگر، ژن های کاندید شناسایی شده در این تحقیق نیز زمان دست یابی به اهداف اصلاحی در این نژادها را شتاب می بخشند.