Research on Animal Production

fa خوشه بندی تعدادی از ژن های موثر در تولید شیر با استفاده از تئوری اطلاعات و اطلاعات متقابل Clustering of a Number of Genes Affecting in Milk Production using Information Theory and Mutual Information ژنتیک و اصلاح نژاد طیور ژنتیک و اصلاح نژاد طیور پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">نظریه‌ اطلاعات، شاخه‌ای از ریاضیات است. از تئوری اطلاعات در تجزیه و تحلیل های ژنتیکی و بیوانفورماتیکی استفاده گردیده و می‌توان از آن در آنالیز‌های مربوط به ساختارها و توالی‌های زیستی نیز استفاده نمود. در این پژوهش بعد از استخراج توالی DNA ژن ‌و اگزون‌های موثر بر تولید شیر در گاو شیری، فراسنجه آنتروپی در مراتب یک الی چهار برای هر ژن و اگزون‌های هر ژن محاسبه شد. برای استخراج تشابه میان ژن‌ها از یکدیگر، از اطلاعات متقابل بین ژن ها استفاده شد. نتایج با استفاده از هفت روش معمول خوشه‌بندی شدند. با توجه به تعدد نتایج، جهت افرایش دقت و تجمیع نتایج حاصل، از الگوریتم آدابوست استفاده گردید. در پایان جهت تایید نتایج حاصل از آدابوست و پیش بینی عملکرد ژن‌ها و ارتباط بین آن‌ها، با مراجعه به تارگاه GeneMANIA  نتایج بر اساس حاشیه نویسی ژنومی آن‌ها مورد بررسی و مقایسه قرار گرفت. تجمیع نتایج هر خوشه‌بندی که با الگوریتم آدابوست انجام شد و خود نوعی درخت ژنی را تداعی می کند، نشان داد که روش پیشنهادی برای خوشه‌بندی مجموعه‌ای از ژن‌ها، از نظر زیستی جواب معقولی را حاصل می‌کند چرا که با نتایج حاشیه نویسی ژنومی ژن‌های حاصل در تارگاه GeneMANIA  مطابقت داشت. اعتقاد بر این است که روش ارائه شده برای ایجاد درخت ژنی با سایر روش‌های متکی به توالی DNA برای خوشه بندی مجموعه‌ای از ژن‌ها، می‌تواند رقابت نماید و لذا می‌تواند در گروه‌بندی ژن‌های سایر گو‌نه‌ها نیز به کار رود.  </div> Information theory is a branch of mathematics. Information theory is used in genetic and bioinformatics analyses and can be used for many analyses related to the biological structures and sequences. Bio-computational grouping of genes facilitates genetic analysis, sequencing and structural-based analyses. In this study, after retrieving gene and exon DNA sequences affecting milk yield in dairy cattle, the entropy in orders one to four for each gene and eta exons was calculated. In order to extract gene distances, mutual information method was calculated. The results of mutual information of DNA and exon sequences were entered as input into 7 general clustering algorithms. In order to aggregate the results of clustering, AdaBoost algorithm was used. Finally, the results of AdaBoost algorithm were investigated by GeneMANIA prediction server to explore the results from gene annotation point of view. Integrated result of each clustering algorithm due to AdaBoost algorithm, which implied as gene tree, indicated that proposed method biologically grouped set of genes as it was proved by their gene annotation using GeneMANI. We believe that the proposed method might be used with other DNA based clustering competitive methods and therefore, it can be used to group set of genes in other species.   آنتروپی, اطلاعات متقابل, تئوری اطلاعات, خوشه‌بندی ژن, گاو شیری Dairy cattle, Entropy, Gene clustering, Information theory, Mutual information 117 132 http://rap.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-921-1&slc_lang=fa&sid=1 Houshang Dehghanzadeh هوشنگ دهقان زاده H_dehghanzadeh@yahoo.com 100319475328460010896 100319475328460010896 Yes Guilan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی گیلان Seyed Ziaeddin Mirhoseini سید ضیاء الدین میرحسینی mirhosin@guilan.ac.ir 100319475328460010897 100319475328460010897 No University of Guilan دانشگاه گیلان Mostafa Ghaderi-Zefrehei مصطفی قادری زفره‌یی mghaderi@yu.ac.ir 100319475328460010898 100319475328460010898 No University of Yasouj دانشگاه یاسوج Hassan Tavakoli حسن توکلی htavakoli@guilan.ac.ir 100319475328460010899 100319475328460010899 No University of Guilan دانشگاه گیلان Saeid Esmaeilkhaniyan سعید اسماعیل خانیان esmaeilkhanian@yahoo.com 100319475328460010900 100319475328460010900 No Animal Science Research Institute of Iran موسسه تحقیقات علوم دامی کشور