دوره 12، شماره 34 - ( زمستان 1400 )
جلد 12 شماره 34 صفحات 163-156 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Rahimi M, Javanmard A, Rafat A, hasanpur K. (2021). The Potential Usefulness of Free Fetal DNA for Prenatal Fetal Gender Determination in Blood Plasma of Pregnant Goat. Res Anim Prod. 12(34), 156-163. doi:10.52547/rap.12.34.156
URL: http://rap.sanru.ac.ir/article-1-1210-fa.html
URL: http://rap.sanru.ac.ir/article-1-1210-fa.html
رحیمی مجید، جوانمرد آرش، رافت عباس، حسن پور کریم. امکان تعیین جنسیت با استفاده از DNA آزاد شناور جنینی در پلاسمای خون بز آبستن پژوهشهاي توليدات دامي 1400; 12 (34) :163-156 10.52547/rap.12.34.156
مجید رحیمی1، آرش جوانمرد*2، عباس رافت2، کریم حسن پور2
1- گروه علوم دامی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
2- گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز
2- گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز
چکیده: (2750 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: امروزه، در پرورش حیوانات اهلی از جمله بز و گوسفند، دستیابی به روشی دقیق، آسان و مقرون به صرفه، پیش‌انتخاب جنسیت جنین، دارای اهمیت اقتصادی خاصی میباشد. اخیراً، DNAی آزاد جنینی شناور در پلاسمای خون، بعنوان کاندیدای مناسبی برای روش تعیین جنسیت غیر تهاجمی در دام ها و گونههای حیات وحش در خطر انقراض، معرفی شده است. بدین منظور، هدف از پژوهش حاضر، تعیین جنسیت جنین بز به کمک DNAی آزاد جنینی شناور در پلاسمای خون بزهای آبستن بود.
مواد و روش‌ها: در این راستا، در مجموع، تعداد 21 حیوان آزمایشی شامل 17 بز ماده که دوره‌ی آبستنی بعد شش هفتگی را تجربه می‌کردند، 2 بز غیرآبستن و 2 بز نر (کنترل منفی) انتخاب شدند. در ادامه تحقیق، بزهای ماده با استفاده از روش سیدرگذاری در واژن، همزمان‌سازی فحلی انجام و سپس در معرض جفت گیری طبیعی قرار گرفتند. عدم بازگشت به فحلی مجدد بهعنوان شاخص موفقیت در آبستنی تلقی شد. همچنین در ماه های آخر از روش سونوگرافی برای تایید ابستنی استفاده شد. متعاقباً، پس از جداسازی پلاسمای خون بز ماده، استخراج cffDNA با استفاده از دستورالعملهای آزمایشی متداول موجود صورت گرفت. آغازگرهای این پژوهش بر اساس ژن آمیلوژنین، مستقر در کروموزوم X و Y، طراحی شد. واکنش زنجیره‌ای پلی مراز با استفاده از روش‌های استاندارد موجود بهینه‌سازی شد.
یافته‌ها: نتایج مولکولی حاصله، وجود دو باند در جنین نر (باند ژن AMELX با اندازه‌ی bp ۱۷۱ و باند ژن AMELY با اندازه‌ی bp ۱۱۱) و یک باند در جنین ماده (باند ژن AMELX با اندازه‌ی bp ۱۷۱) را نشان داد. همچنین بزهای آبستن در اواخر دوره‌ی آبستنی غلظت DNA جنینی بالاتری را نسبت به دوره‌های قبلی نشان دادند.
نتیجه‌گیری: با مقایسه‌ی نتایج تعیین جنسیت مولکولی پیش از تولد جنین‌های تحت آزمایش، با نتایج عملی پس از تولد، دقت تعیین جنسیت با استفاده از ژن آمیلوژنین، حساسیت، ویژگی و صحت، 0/83، 0/93 و 0/93 به دست آمد. شاید با کاربری تکنیک حاضر، بتوان در بررسی‌های مدیریتی تخمین بز جایگزین در گله (سیستم پرورش داشتی) و یا کنترل فروش بزهای آبستن مازاد، یا پیش‌بینی تعداد بزهای نر در زایش آتی (سیستم پرواربندی) استفاده کرد.
مقدمه و هدف: امروزه، در پرورش حیوانات اهلی از جمله بز و گوسفند، دستیابی به روشی دقیق، آسان و مقرون به صرفه، پیش‌انتخاب جنسیت جنین، دارای اهمیت اقتصادی خاصی میباشد. اخیراً، DNAی آزاد جنینی شناور در پلاسمای خون، بعنوان کاندیدای مناسبی برای روش تعیین جنسیت غیر تهاجمی در دام ها و گونههای حیات وحش در خطر انقراض، معرفی شده است. بدین منظور، هدف از پژوهش حاضر، تعیین جنسیت جنین بز به کمک DNAی آزاد جنینی شناور در پلاسمای خون بزهای آبستن بود.
مواد و روش‌ها: در این راستا، در مجموع، تعداد 21 حیوان آزمایشی شامل 17 بز ماده که دوره‌ی آبستنی بعد شش هفتگی را تجربه می‌کردند، 2 بز غیرآبستن و 2 بز نر (کنترل منفی) انتخاب شدند. در ادامه تحقیق، بزهای ماده با استفاده از روش سیدرگذاری در واژن، همزمان‌سازی فحلی انجام و سپس در معرض جفت گیری طبیعی قرار گرفتند. عدم بازگشت به فحلی مجدد بهعنوان شاخص موفقیت در آبستنی تلقی شد. همچنین در ماه های آخر از روش سونوگرافی برای تایید ابستنی استفاده شد. متعاقباً، پس از جداسازی پلاسمای خون بز ماده، استخراج cffDNA با استفاده از دستورالعملهای آزمایشی متداول موجود صورت گرفت. آغازگرهای این پژوهش بر اساس ژن آمیلوژنین، مستقر در کروموزوم X و Y، طراحی شد. واکنش زنجیره‌ای پلی مراز با استفاده از روش‌های استاندارد موجود بهینه‌سازی شد.
یافته‌ها: نتایج مولکولی حاصله، وجود دو باند در جنین نر (باند ژن AMELX با اندازه‌ی bp ۱۷۱ و باند ژن AMELY با اندازه‌ی bp ۱۱۱) و یک باند در جنین ماده (باند ژن AMELX با اندازه‌ی bp ۱۷۱) را نشان داد. همچنین بزهای آبستن در اواخر دوره‌ی آبستنی غلظت DNA جنینی بالاتری را نسبت به دوره‌های قبلی نشان دادند.
نتیجه‌گیری: با مقایسه‌ی نتایج تعیین جنسیت مولکولی پیش از تولد جنین‌های تحت آزمایش، با نتایج عملی پس از تولد، دقت تعیین جنسیت با استفاده از ژن آمیلوژنین، حساسیت، ویژگی و صحت، 0/83، 0/93 و 0/93 به دست آمد. شاید با کاربری تکنیک حاضر، بتوان در بررسی‌های مدیریتی تخمین بز جایگزین در گله (سیستم پرورش داشتی) و یا کنترل فروش بزهای آبستن مازاد، یا پیش‌بینی تعداد بزهای نر در زایش آتی (سیستم پرواربندی) استفاده کرد.
فهرست منابع
1. Asadpour, R., M.H. Asadi, R. Jafari Joozani, G.H. Hamidian. 2015. Ovine fetal sex determination using circulating cell-free fetal DNA (ccffDNA) and cervical mucus secretions. Asian Pacific Journal of Reproduction, 4(1): 65-69. [DOI:10.1016/S2305-0500(14)60061-0]
2. Barták, B., Z. Nagy, S. Spisák, Z. Tulassay, M. Dank, P. Igaz and B. Molnár. 2018. In vivo analysis of circulating cell-free DNA release and degradation. Orvosi hetilap, 159: 223-233. [DOI:10.1556/650.2018.30929]
3. Boulanger, L., M. Pannetier, L. Gall, A. Allais-Bonnet, M. Elzaiat and D. Le Bourhis. 2014. FOXL2 Is a female sex-determining gene in the Goat. Current Biology, 24: 404-408. [DOI:10.1016/j.cub.2013.12.039]
4. Chen, A., Z. Xu and S. Yu. 2007. Sexing goat embryos by PCR amplification of X- and Y- chromosome specific sequence of the Amelogenin gene. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 20(11): 1689-1693. [DOI:10.5713/ajas.2007.1689]
5. Chen, C.M., C.L. Hu, C.H. Wang, C.M. Hung, H.K. Wu and K.B. Choo, 1999. Gender determination in single bovine blastomeres by polymerase chain reaction amplification of sex-specific polymorphic fragments in the amelogenin gene. Molecular Reproduction and Development, 54(3): 209-214.
https://doi.org/10.1002/(SICI)1098-2795(199911)54:3<209::AID-MRD1>3.0.CO;2-6 [DOI:10.1002/(SICI)1098-2795(199911)54:33.0.CO;2-6]
6. Davoodian, N. and A. Kadivar. 2016. Prenatal determination of farm animal fetal sex using free fetal DNA in maternal plasma. Journal of Agriculture and Veterinary Science, 9(11): 38-45.
7. De Leon, P.M.M., V.F. Campos, O.A. Dellagostin, J.C. Deschamps, F.K. Seixas and T. Collares. 2012. Equine fetal sex determination using circulating cell-free fetal DNA (ccffDNA). Theriogenology, 77(3): 694-698. [DOI:10.1016/j.theriogenology.2011.09.005]
8. Demyda-Peyras, S. 2017. Sex chromosomal abnormalities associated with equine in fertility: validation of a simple molecular screening tool in the Purebred Spanish Horse. Animal Genetics; 48: 412-417. [DOI:10.1111/age.12543]
9. De Villers. D.M. 2020. Development and validation of a qPCR assay for the non-invasive determination of fetal sex in cattle and African Buffalo. Master of Science in Biochemistry at the North- West University (M.sc Thesis).
10. Fontanesi, L., E. Scotti and V. Russo. 2008. Differences of the porcine Amelogenin X and Y chromosome genes (AMELX and AMELY) and their application for sex determination in Pigs. Molecular Reproduction and Development, 75: 1662-1668. [DOI:10.1002/mrd.20903]
11. Gokulakrishna, P., R.R. Kumar, B.D. Sharma, S.K. Mendiratta, D. Sharma and O.P. Malav. 2013. Determination of sex origin of meat from cattle, sheep and goat using PCR based assay. Small Ruminant Research, 113: 30-33. [DOI:10.1016/j.smallrumres.2013.01.009]
12. Han, S.H., B.C. Yang, M.S. Ko, H.S. Oh and S.S. Lee. 2010. Length difference between Equine ZFX and ZFY genes and its application for molecular sex determination. Assisted Reproduction and Genetics, 27(12): 725-728. [DOI:10.1007/s10815-010-9467-7]
13. Hrovatin, K. and T. Kunej. 2017. Genetic sex determination assays in 53 mammalian species: Literature analysis and guidelines for reporting standardization. Ecology Evolution, 8: 1009-1018. [DOI:10.1002/ece3.3707]
14. Kadivar, A.H., J. Hassanpour and A. Dehcheshmeh. 2015. A novel approach to prenatal fetal sex diagnosis by detecting an insertion in the Y-chromosome of ovine Amelogenin gene, Small Ruminant Research, 123: 218-23. [DOI:10.1016/j.smallrumres.2014.11.014]
15. Kadivar, A., H. Hassanpour, P. Mirshokraei, M. Azari, K. Gholamhosseini and A. Karami. 2013. Detection and quantification of cell-free fetal DNA in ovine maternal plasma; use it to predict fetal sex, Theriogenology, 79: 995-1000. [DOI:10.1016/j.theriogenology.2013.01.027]
16. Kadivar, R., D. Tafti, H.H., Khoei, M.H. Nasirabadi, N.S. Esfandabadi and N. Cheraghi. 2016. Developing a Nested Real-Time PCR Assay for Determining Equine Fetal Sex Prenatally, Journal of Equine Veterinary Science, 40: 74-9. [DOI:10.1016/j.jevs.2016.02.229]
17. Mackie, F.L., K. Hemming, S. Allen, R.K. Morris and M.D. Kilby. 2017. The accuracy of cell-free fetal DNA-based non-invasive prenatal testing in singleton pregnancies: a systematic review and bi-variate meta-analysis. Obstetricians and Gynaecologists, 124: 32-46. [DOI:10.1111/1471-0528.14050]
18. Malik, H.N., D.K. Singhal, A. Mukherjee, N. Bara, S. Kumar and S. Saugandhika. 2013. A single Blastomere sexing of caprine embryos by simultaneous amplification of sex Chromosome-Specific Sequence of SRY and Amelogenin genes. Livestock Science, 157: 351-357. [DOI:10.1016/j.livsci.2013.05.030]
19. Mara, L., S. Pilichi, A. Sanna, C. Accardo, B. Chessa and F. Chessa. 2004. Sexing of in vitro produced ovine embryos by duplex PCR. Molecular Reproduction and Development, 69: 35-42. [DOI:10.1002/mrd.20147]
20. Pamilo, P., S. Kelly and V.R. Harley. 1993. Evolution of the ZFX and ZFY Genes: rates and Interdependence between the genes. Molecular Biology and Evolutions, 10(2): 271-281.
21. Primacio, R., H. Milot and C. Jacob. 2017. Early fetal sex determination using cell-free DNA in micro-volume of maternal plasma. Journal of Pregnancy and Child Health, 4: 6-15. [DOI:10.4172/2376-127X.1000358]
22. Pushpakumara, A., C. Thitaram and J.L. Brown. 2019. Elephants. Veterinary reproduction & obstetrics (Eds Noakes, D. E., Parkinson, T. J., England, G. C. W.) 724-744. [DOI:10.1016/B978-0-7020-7233-8.00042-2]
23. Rezaei Tonekaboni, F., R. Narenjisani, H. Staji and M. Ahmadi-hamedani. 2020. Comparison of cell-free fetal DNA plasma content used to sex determination between three trimesters of pregnancy in Torkaman pregnant mare. Journal of Equine Veterinary Science, 95: 103273-103279. [DOI:10.1016/j.jevs.2020.103273]
24. Ristanic, M., L. Stanisic, M. Maletic, U. Glavinic, V. Draskovic, N. Aleksic and Z. Stanimirovic. 2019. Bovine fetal sex determination - Different DNA extraction and amplification approaches for efficient livestock production. Reproduction Domestic Animal, 53: 947-954. [DOI:10.1111/rda.13193]
25. Saberivand, A. and S. Ahsan. 2016. Sex determination of ovine embryos by SRY and Amelogenin (AMEL) genes using maternal circulating cell free DNA. Animal Reproduction Science, 9-13. [DOI:10.1016/j.anireprosci.2015.10.011]
26. Samadi Shams, S., S. ZununiVahed, F. Soltanzad, V. Kafil, A. Barzegari, and S. Atashpaz. 2011. Highly effective DNA extraction method from fresh, frozen, dried and clotted blood samples. Bioimpacts, 1(3): 183-187.
27. Shea, B.F. 1999. Determining the sex of Bovine embryos using polymerase chain reaction results: A six-year study. Theriogenology, 51: 841-845. [DOI:10.1016/S0093-691X(99)00030-8]
28. Shirali, S., A. Mesbah-Namin, H. Zahiri, E. Khodadi and S.M. Mirtorabi. 2014. Non-invasive fetal sex determination using nested PCR of free fetal DNA in maternal plasma. Academic and Applied Studies, 4(9): 22-30.
29. Stoops, M.A., G.D. Winget, C.J. DeChant, R.L. Ball and T.L. Roth. 2018. Early fetal sexing in the rhinoceros by detection of male-specific genes in maternal serum. Molecular Reproduction. Development, 85: 197-204. [DOI:10.1002/mrd.22953]
30. Strah, R. and T. Kunej. 2019. Molecular sexing assays in 114 mammalian species: in silico sequence reanalysis and a unified graphical visualization of diagnostic tests. Ecology Evolution, 9: 5018-5028. [DOI:10.1002/ece3.5093]
31. Solaiman, S.G. 2010. Goat science and production. Wiley Blackwell publication.
32. Szczerbal, I., J. Nowacka-Woszuk, C. Kopp-Kuhlman M. Mackowski and M. Switonski. 2020. Application of droplet digital PCR in diagnosing of X monosomyin mares. Equine Veterinary Journal, 52(4): 627-631. [DOI:10.1111/evj.13214]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
