دوره 12، شماره 34 - ( زمستان 1400 )
جلد 12 شماره 34 صفحات 125-118 |
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:
Yousefi F, Mirzaei A, Sharifiyazdi H, Hajibemani A. (2021). Association Between β-Defensin Gene Polymorphism and Clinical Mastitis in Holstein Dairy Cows: A Case-Control Study. Res Anim Prod. 12(34), 118-125. doi:10.52547/rap.12.34.118
URL: http://rap.sanru.ac.ir/article-1-1222-fa.html
URL: http://rap.sanru.ac.ir/article-1-1222-fa.html
یوسفی فاطمه، میرزایی عبداله، شریفی یزدی حسن، حاجی بمانی شورکی ابوالفضل. ارتباط پلی‌مورفیسم ناحیه ای از ژن بتادیفنسین با ورم پستان بالینی در گاوهای شیری هلشتاین: یک مطالعه شاهد- موردی پژوهشهاي توليدات دامي 1400; 12 (34) :125-118 10.52547/rap.12.34.118
1- دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شیراز
2- دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تبریز
2- دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تبریز
چکیده: (2230 مشاهده)
چکیده مبسوط
مقدمه و هدف: در صنعت پرورش گاو شیری همزمان با انتخاب گاوهای پرتولید، اهمیت شناسایی ژنوتیپ مقاوم به بیماری ها از جمله ورم پستان نیز تاکید شده است. پلی‌مورفیسم ژن بتادیفنسین گاو می‌تواند به عنوان یکی از نشانگرهای مولکولی در انتخاب گاوهای شیری مقاوم به ورم پستان مورد استفاده قرار گیرد. هدف از این مطالعه، بررسی ارتباط موتاسیون نقطه ای ژن بتا-دیفنسین و وقوع ورم پستان بالینی در گاوهای شیری با استفاده از روش RFLP-PCR در جهت شناسایی ژنوتیپ مطلوب ژن بتادیفنسین گاو شیری مقاوم به ورم پستان بود.
مواد و روش‌ها: از مجموع 73 گاو ماده (32 راس دارای سابقه بیماری ورم‌پستان و 41 راس فاقد سابقه) در یک گاوداری صنعتی نمونه خون در لوله های حاوی ضد انعقاد EDTA اخذ شد. پس از استخراج DNA، و تکثیر ناحیه دارای پلی‌مورفیسم ژن بتادیفنسین گاو (393 جفت باز)، جهت تشخیص سریع پلی‌مورفیسم در ناحیه 2239 توالی ژن (تبدیل باز C به T)، محصولات PCR، توسط آنزیم اندونوکلئاز (NlaIII (Hin1II)) هضم آنزیمی شد. بررسی آماری نتایج مطالعه به وسیله آزمون مربع کای (Chi-square) انجام گرفت.
یافته‌ها: فراوانی آلل های مربوط به ژن بتادیفنسین درمورد آلل C و آلل T در جمعیت گاوهای مورد مطالعه به ترتیب 0/68 و 0/32 بود. نتایج این مطالعه بیان‌گر ارتباط بین موارد ابتلا به بیماری ورم پستان و وجود پلی‌مورفیسم در ژن بتادیفنسین بود. بطوریکه، موارد ابتلا به بیماری ورم پستان در گاوهای دارای آلل T نسبت به گاوهای فاقد آن از نظر عددی کمتر بود.
نتیجه گیری: برخی از پلی‌مورفیسم‌های ژن بتادیفنسین، می‌تواند در برنامه‌های تولید مثلی به عنوان نشانگر مولکولی جهت انتخاب گاوهای شیری به منظور کاهش تعداد موارد ابتلا به بیماری ورم پستان بالینی مورد استفاده قرار گیرد.
مقدمه و هدف: در صنعت پرورش گاو شیری همزمان با انتخاب گاوهای پرتولید، اهمیت شناسایی ژنوتیپ مقاوم به بیماری ها از جمله ورم پستان نیز تاکید شده است. پلی‌مورفیسم ژن بتادیفنسین گاو می‌تواند به عنوان یکی از نشانگرهای مولکولی در انتخاب گاوهای شیری مقاوم به ورم پستان مورد استفاده قرار گیرد. هدف از این مطالعه، بررسی ارتباط موتاسیون نقطه ای ژن بتا-دیفنسین و وقوع ورم پستان بالینی در گاوهای شیری با استفاده از روش RFLP-PCR در جهت شناسایی ژنوتیپ مطلوب ژن بتادیفنسین گاو شیری مقاوم به ورم پستان بود.
مواد و روش‌ها: از مجموع 73 گاو ماده (32 راس دارای سابقه بیماری ورم‌پستان و 41 راس فاقد سابقه) در یک گاوداری صنعتی نمونه خون در لوله های حاوی ضد انعقاد EDTA اخذ شد. پس از استخراج DNA، و تکثیر ناحیه دارای پلی‌مورفیسم ژن بتادیفنسین گاو (393 جفت باز)، جهت تشخیص سریع پلی‌مورفیسم در ناحیه 2239 توالی ژن (تبدیل باز C به T)، محصولات PCR، توسط آنزیم اندونوکلئاز (NlaIII (Hin1II)) هضم آنزیمی شد. بررسی آماری نتایج مطالعه به وسیله آزمون مربع کای (Chi-square) انجام گرفت.
یافته‌ها: فراوانی آلل های مربوط به ژن بتادیفنسین درمورد آلل C و آلل T در جمعیت گاوهای مورد مطالعه به ترتیب 0/68 و 0/32 بود. نتایج این مطالعه بیان‌گر ارتباط بین موارد ابتلا به بیماری ورم پستان و وجود پلی‌مورفیسم در ژن بتادیفنسین بود. بطوریکه، موارد ابتلا به بیماری ورم پستان در گاوهای دارای آلل T نسبت به گاوهای فاقد آن از نظر عددی کمتر بود.
نتیجه گیری: برخی از پلی‌مورفیسم‌های ژن بتادیفنسین، می‌تواند در برنامه‌های تولید مثلی به عنوان نشانگر مولکولی جهت انتخاب گاوهای شیری به منظور کاهش تعداد موارد ابتلا به بیماری ورم پستان بالینی مورد استفاده قرار گیرد.
فهرست منابع
1. Afshar, M. and R.L. Gallo. 2013. Innate immune defense system of the skin. Veterinary Dermatology, 24: 32-39. [DOI:10.1111/j.1365-3164.2012.01082.x]
2. Ageitos, J., A. Sánchez-Pérez, P. Calo-Mata and T. Villa. 2017. Antimicrobial peptides (AMPs): Ancient compounds that represent novel weapons in the fight against bacteria. Biochemical Pharmacology, 133: 117-138. [DOI:10.1016/j.bcp.2016.09.018]
3. Ali, G., M. Ibrahim and S. Zaki. 2019. Association assessment of single nucleotide polymorphism in Forebrain Embryonic Zinc Finger-Like gene with mastitis susceptibility in Holstein cattle (Bos taurus). Large Animal Review, 25: 163-171.
4. Bagnicka, E., N. Strzałkowska, K. Flisikowski, T. Szreder, A. Jóźwik, B. Prusak, J. Krzyżewski and L. Zwierzchowski. 2007. The polymorphism in the β4‐defensin gene and its association with production and somatic cell count in Holstein‐Friesian cows. Journal of Animal Breeding and Genetics, 124: 150-156. [DOI:10.1111/j.1439-0388.2007.00649.x]
5. Bagnicka, E., N. Strzałkowska, A. Jóźwik, J. Krzyżewski, J. Horbańczuk and L. Zwierzchowski. 2010. Expression and polymorphism of defensins in farm animals. Acta Biochimica Polonica, 57. [DOI:10.18388/abp.2010_2434]
6. Bagnicka, E., N. Strzałkowska, T. Szreder, B. Prusak, A. Jóźwik, E. Kościuczuk, J. Krzyżewski and L. Zwierzchowski. 2008. A/C polymorphism in the β-4 defensin gene and its association with phenotypic and breeding values of milk production traits in Polish-Friesian cows. Animal Science Papers and Reports, 26: 239-250. [DOI:10.1111/j.1439-0388.2007.00649.x]
7. Bassel, L.L. and J.L. Caswell. 2018. Bovine neutrophils in health and disease. Cell and Tissue Research, 371: 617-637. [DOI:10.1007/s00441-018-2789-y]
8. Berglund, B. 2008. Genetic improvement of dairy cow reproductive performance. Reproduction in Domestic Animals, 43: 89-95. [DOI:10.1111/j.1439-0531.2008.01147.x]
9. Blowey, R.W. and P. Edmondson. 2010. Mastitis control in dairy herds. Cabi. [DOI:10.1079/9781845935504.0000]
10. Brodowska, P., L. Zwierzchowski, S. Marczak, W. Jarmuż and E. Bagnicka. 2019. Associations between Bovine β-Defensin 4 Genotypes and Production Traits of Polish Holstein-Friesian Dairy Cattle. Animals, 9: 723. [DOI:10.3390/ani9100723]
11. Canaza-Cayo, A.W., P.S. Lopes, J.A. Cobuci, M.F. Martins and M.V.G.B.D. Silva. 2018. Genetic parameters of milk production and reproduction traits of Girolando cattle in Brazil. Italian Journal of Animal Science, 17: 22-30. [DOI:10.1080/1828051X.2017.1335180]
12. Cormican, P., K.G. Meade, S. Cahalane, F. Narciandi, A. Chapwanya, A.T. Lloyd and C. O'Farrelly. 2008. Evolution, expression and effectiveness in a cluster of novel bovine β-defensins. Immunogenetics, 60: 147-156. [DOI:10.1007/s00251-007-0269-8]
13. DeGraves, F.J. and J. Fetrow, 1993. Economics of mastitis and mastitis control. The Veterinary Clinics of North America. Food Animal Practice, 9: 421-434. [DOI:10.1016/S0749-0720(15)30611-3]
14. Derakhshani, H., K.B. Fehr, S. Sepehri, D. Francoz, J. De Buck, H.W. Barkema, J.C. Plaizier and E. Khafipour. 2018. Invited review: microbiota of the bovine udder: contributing factors and potential implications for udder health and mastitis susceptibility. Journal of Dairy Science, 101: 10605-10625. [DOI:10.3168/jds.2018-14860]
15. Detilleux, J. 2009. Genetic factors affecting susceptibility to udder pathogens. Veterinary Microbiology, 134: 157-164. [DOI:10.1016/j.vetmic.2008.09.023]
16. Dürr, M. and A. Peschel. 2002. Chemokines meet defensins: the merging concepts of chemoattractants and antimicrobial peptides in host defense. Infection and Immunity, 70: 6515. [DOI:10.1128/IAI.70.12.6515-6517.2002]
17. Ganz, T. 2004. Defensins: antimicrobial peptides of vertebrates. Comptes Rendus Biologies, 327: 539-549. [DOI:10.1016/j.crvi.2003.12.007]
18. Goroohi, Z., H. Sharifiyazdi, A. Mirzaei, S. Nazifi and A. Hajibemani. 2020. Association between beta defensin gene polymorphism and alterations in acute phase proteins and leukogram in dairy cows with endometritis. Iraninan Journal of Veterivary Clinical Sciences, 14: 3-11.
19. Gurao, A., S.K. Kashyap and R. Singh. 2017. β-defensins: An innate defense for bovine mastitis. Veterinary World, 10: 990. [DOI:10.14202/vetworld.2017.990-998]
20. Gurao, A., R. Kataria, R. Singh, R.D. Kumar, S. Mishra and S. Kashyap. 2018. Association analysis of differential expression of beta defensins with mastitis in indicine dairy cattle. Indian Journal of Dairy Science, 71: 534-537.
21. Herlina, N., A. Wulandari, N. Yanthi, D. Aditia and M. Yaman. 2020. Mammary Gland Health and Identification of β-defensin Gene of Holstein-Friesian Cows. In: IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 012031. [DOI:10.1088/1755-1315/478/1/012031]
22. Jamali, H., H.W. Barkema, M. Jacques, E.-M. Lavallée-Bourget, F. Malouin, V. Saini, H. Stryhn and S. Dufour. 2018. Invited review: Incidence, risk factors, and effects of clinical mastitis recurrence in dairy cows. Journal of Dairy Science, 101: 4729-4746. [DOI:10.3168/jds.2017-13730]
23. Johnson, W. and P. Gentry. 2000. Optimization of bovine reproduction efficiency. Veterinary Journal (London, England: 1997), 160: 10-12. [DOI:10.1053/tvjl.2000.0481]
24. Kościuczuk, E.M., P. Lisowski, J. Jarczak, J. Krzyżewski, L. Zwierzchowski and E. Bagnicka. 2014. Expression patterns of β-defensin and cathelicidin genes in parenchyma of bovine mammary gland infected with coagulase-positive or coagulase-negative Staphylococci. BMC Veterinary Research, 10: 1-14. [DOI:10.1186/s12917-014-0246-z]
25. Krpálková, L., N. O'Mahony, A. Carvalho, S. Campbell and J. Walsh. 2020. Evaluating the economic profit of reproductive performance through the integration of a dynamic programming model on a specific dairy farm. Czech Journal of Animal Science, 65: 124-134. [DOI:10.17221/38/2020-CJAS]
26. Krzyżewski, J., N.S. Bagnicka, A. Jóźwik and L.Z. Pyzel. 2008. Association between the polymorphism of bovine β4-defensin gene and milk traits in Holstein-Friesian cows as computed for standard (305 days) and the whole lactation. Animal Science Papers and Reports, 26: 191-198.
27. Liang, W. and J. Diana. 2020. The dual role of antimicrobial peptides in autoimmunity. Frontiers in Immunology, 11: 2077. [DOI:10.3389/fimmu.2020.02077]
28. Meade, K.G., P. Cormican, F. Narciandi, A. Lloyd and C. O'Farrelly. 2014. Bovine β-defensin gene family: opportunities to improve animal health? Physiological Genomics, 46: 17-28. [DOI:10.1152/physiolgenomics.00085.2013]
29. Narciandi, F., A. Lloyd, K. Meade and C. O'Farrelly. 2014. A novel subclass of bovine β-defensins links reproduction and immunology. Reproduction, Fertility and Development, 26: 769-777. [DOI:10.1071/RD13153]
30. Narciandi, F., A.T. Lloyd, A. Chapwanya, C. O'Farrelly and K.G. Meade. 2011. Reproductive tissue-specific expression profiling and genetic variation across a 19 gene bovine β-defensin cluster. Immunogenetics, 63: 641-651. [DOI:10.1007/s00251-011-0551-7]
31. Navid, F., M. Boniotto, C. Walker, K. Ahrens, E. Proksch, T. Sparwasser, W. Müller, T. Schwarz and A. Schwarz. 2012. Induction of regulatory T cells by a murine β-defensin. The Journal of Immunology, 188: 735-743. [DOI:10.4049/jimmunol.1100452]
32. Pfalzgraff, A., K. Brandenburg and G. Weindl. 2018. Antimicrobial peptides and their therapeutic potential for bacterial skin infections and wounds. Frontiers in Pharmacology, 9: 281. [DOI:10.3389/fphar.2018.00281]
33. Philipsson, J., G. Ral and B. Berglund. 1995. Somatic cell count as a selection criterion for mastitis resistance in dairy cattle. Livestock Production Science, 41: 195-200. [DOI:10.1016/0301-6226(94)00067-H]
34. Rainard, P., G. Foucras, D. Boichard and R. Rupp. 2018. Invited review: low milk somatic cell count and susceptibility to mastitis. Journal of Dairy Science, 101: 6703-6714. [DOI:10.3168/jds.2018-14593]
35. Raufian, P., J. Shodja Ghyas, R. Jafari, G. Moghaddam and A. Javanmard. 2018. Identification of Genetic Variation in two Candidate Genes of TLR2 and TNFα and its Association with Mastitis in Holstain Cattle. Research on Animal Production, 8(18): 147-154 (In Persian). [DOI:10.29252/rap.8.18.147]
36. Roosen, S., K. Exner, S. Paul, J.M. Schröder, E. Kalm and C. Looft. 2004. Bovine β-defensins: Identification and characterization of novel bovine β-defensin genes and their expression in mammarygland tissue. Mammalian Genome, 15: 834-842. [DOI:10.1007/s00335-004-2387-z]
37. Ryniewicz, Z., L. Zwierzchowski, E. Bagnicka, K. Flisikowski, A. Maj, J. Krzyżewski and N. Strzałkowska. 2003. Association of the polymorphism at defensin gene loci with dairy production traits and milk somatic cell count in Black-and-White cows. Animal Science Papers and Reports, 21: 209-222.
38. Seegers, H., C. Fourichon and F. Beaudeau. 2003. Production effects related to mastitis and mastitis economics in dairy cattle herds. Veterinary Research, 34: 475-491. [DOI:10.1051/vetres:2003027]
39. Selsted, M.E. and A.J. Ouellette. 2005. Mammalian defensins in the antimicrobial immune response. Nature Immunology, 6: 551-557. [DOI:10.1038/ni1206]
40. Shelley, J.R., D.J. Davidson and J.R. Dorin. 2020. The dichotomous responses driven by β-defensins. Frontiers in Immunology, 11. [DOI:10.3389/fimmu.2020.01176]
41. Szyda, J., M. Mielczarek, M. Frąszczak, G. Minozzi, J.L. Williams and K. Wojdak-Maksymiec. 2019. The genetic background of clinical mastitis in Holstein-Friesian cattle. Animal, 13: 2156-2163. [DOI:10.1017/S1751731119000338]
42. Tolone, M., S. Mastrangelo, R. Di Gerlando, A.M. Sutera, G. Monteleone, M.T. Sardina and B. Portolano. 2016. Association study between β-defensin gene polymorphisms and mastitis resistance in Valle del Belice dairy sheep breed. Small Ruminant Research, 136: 18-21. [DOI:10.1016/j.smallrumres.2015.12.037]
43. Whelehan, C.J., K.G. Meade, P.D. Eckersall, F.J. Young and C. O'Farrelly. 2011. Experimental Staphylococcus aureus infection of the mammary gland induces region-specific changes in innate immune gene expression. Veterinary Immunology and Immunopathology, 140: 181-189. [DOI:10.1016/j.vetimm.2010.11.013]
44. Whiston, R., E.K. Finlay, M.S. McCabe, P. Cormican, P. Flynn, A. Cromie, P.J. Hansen, A. Lyons, S. Fair and P. Lonergan. 2017. A dual targeted β-defensin and exome sequencing approach to identify, validate and functionally characterise genes associated with bull fertility. Scientific Reports, 7: 1-13. [DOI:10.1038/s41598-017-12498-x]
45. Yount, N.Y., J. Yuan, A. Tarver, T. Castro, G. Diamond, P.A. Tran, J.N. Levy, C. McCullough, J.S. Cullor and C.L. Bevins. 1999. Cloning and expression of bovine neutrophil β-defensins: biosynthetic profile during neutrophilic maturation and localization of mature peptide to novel cytoplasmic dense granules. Journal of Biological Chemistry, 274: 26249-26258. [DOI:10.1074/jbc.274.37.26249]
46. Zakizadeh, S., M.J. Hashemi, R. Vakili and M. Ghods Rohani. 2016. The Influence of two Polymorphic Sites of PPARGC1α Gene on Milk Production Traits in Brown Swiss Cattle. Research on Animal Production, 7(14): 149-156 (In Persian). [DOI:10.29252/rap.7.14.156]
47. Zigo, F., M. Vasil, S. Ondrašovičová, J. Výrostková, J. Bujok and E. Pecka-Kielb. 2021. Maintaining Optimal Mammary Gland Health and Prevention of Mastitis. Frontiers in Veterinary Science, 8: 69. [DOI:10.3389/fvets.2021.607311]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
