Research on Animal Production
پژوهشهاي توليدات دامي
rap
Agriculture
http://rap.sanru.ac.ir
1
admin
2251-8622
2676-461X
8
10.61186/rap
14
8888
13
fa
jalali
1402
2
1
gregorian
2023
5
1
14
39
online
1
fulltext
fa
پویش ژنومی برای شناسایی رشتههای هموزیگوت و ژن های موجود در این نواحی در ژنوم گوسفندان بومی ایرانی
Genome-Wide San for Detection of Runs of Homozygosity in Iranian Indigenous Sheep Breeds
ژنتیک و اصلاح نژاد دام
ژنتیک و اصلاح نژاد دام
پژوهشي
Research
<div>
<div style="text-align: justify;"><span style="line-height:2;"><span style="font-family:IRANsharp;"><span style="font-size:12px;"><span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><b><span lang="FA"><span style="color:black">چکیده مبسوط<br>
مقدمه و هدف:</span></span></b><span lang="FA"><span style="color:black"> گوسفند یکی از مهمترین حیوانات مزرعه ای با توانایی</span></span> <span lang="FA"><span style="color:black">در سازگاری به اقلیمهای متفاوت به شمار میرود و در ایران نیز از تنوع نژادی زیادی برخوردار است. در نتیجهی انتخابهای مکرر، برخی نواحی ژنومی خلوص بالایی به خود می ­گیرند که رشته ­های هوموزیگوت مشترک (</span></span><span dir="LTR"><span style="color:black">ROH</span></span><span lang="FA"><span style="color:black">) نامیده میشوند. با بررسی این نواحی در ژنوم گوسفندان</span></span> <span lang="FA"><span style="color:black">میتوان هدفهای انتخاب در این نژادها را دنبال و ژنهای موجود در این نواحی را شناسایی نمود.</span></span><span dir="LTR"><span style="color:black"></span></span></span></span><br>
<span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><b><span lang="FA"><span style="color:black">مواد و روشها:</span></span></b><span lang="FA"><span style="color:black"> برای این منظور، دادههای ژنومی 28 نمونه از گوسفندان ایرانی شامل نژادهای افشار، قزل، قرهگل، مغانی، ماکویی، بلوچی، خاکستری و شال، از پایگاه داده </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black">NCBI</span></span><span style="color:black"> دریافت شد. پس از بررسی کیفی و تصحیح دادهها، خوانشهای باکیفیت بالا توسط نرمافزار </span><span dir="LTR"><span style="color:black">BWA</span></span><span style="color:black"> به ژنوم مرجع گوسفند همتراز شد و سپس واریانتها شناسایی و فیلتر شدند. با استفاده از نرمافزار </span><span dir="LTR"><span style="color:black">VCFtools</span></span><span lang="FA"><span style="color:black">، فایل </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black">VCF </span></span><span class="MsoFootnoteReference" style="vertical-align:super"><span lang="FA"><span style="color:black">1</span></span></span><span lang="FA"><span style="color:black"> با محتوی اطلاعات مرتبط با </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black">SNP</span></span><span lang="FA"><span style="color:black">ها تولید شد. سپس رشتههای هموزیگوت استخراج شده و در نهایت ژنهای موجود در این نواحی شناسایی شدند.</span></span></span></span><br>
<span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><b><span lang="FA"><span style="color:black">یافتهها:</span></span></b><span lang="FA"><span style="color:black"> براساس نتایج </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black">PCA</span></span><span lang="FA"><span style="color:black">، نمونههای مربوط به نژادهای ایرانی، به سه گروه تقسیمبندی شدند. گروه اول شامل نژادهای قرهگل و بلوچی (</span></span><span dir="LTR"><span style="color:black">KB</span></span><span lang="FA"><span style="color:black">)، گروه دوم شامل نژادهای مغانی و ماکویی (</span></span><span dir="LTR"><span style="color:black">MM</span></span><span lang="FA"><span style="color:black">) و گروه سوم شامل نژادهای شال، افشاری، قزل و خاکستری (</span></span><span dir="LTR"><span style="color:black">SGAG</span></span><span lang="FA"><span style="color:black">) بودند. طبق نتایج این آنالیز، در هر یک از جمعیتهای </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black">KB</span></span><span lang="FA"><span style="color:black">، </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black">MM</span></span><span lang="FA"><span style="color:black"> و </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black">SGAG</span></span><span style="color:black"> بهترتیب 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 </span><span dir="LTR"><span style="color:black">ROH</span></span><span style="color:black"> شناسایی شدند. علاوه بر این، 6 و 17 رشتهی هموزیگوت مشترک (حداقل دو نمونه)، بهترتیب در جمعیتهای </span><span dir="LTR"><span style="color:black">KB</span></span><span lang="FA"><span style="color:black"> و </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black">SGAG</span></span><span style="color:black"> شناسایی شدند، در حالی که در جمعیت </span><span dir="LTR"><span style="color:black">MM</span></span><span lang="FA"><span style="color:black"> هیچ ناحیه </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black">ROH</span></span><span lang="FA"><span style="color:black"> مشترکی شناسایی نشد. پس از شرحنویسی </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black">ROH</span></span><span lang="FA"><span style="color:black">های مشترک، بهترتیب 99 و 173 ژن کد کنندهی پروتئین در داخل این مناطق ژنومی برای جمعیتهای </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black">KB</span></span><span lang="FA"><span style="color:black"> و </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black">SGAG</span></span><span style="color:black"> شناسایی شدند. نتایج آنالیز ژن آنتولوژی نشان داد که اغلب این ژنها در مسیر و فرآیندهایی مانند متابولیسم انرژی و چربی (</span><span dir="LTR"><span style="color:black">FLCN</span></span><span lang="FA"><span style="color:black">، </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black">ELOVL3</span></span><span lang="FA"><span style="color:black">، </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black">STK3</span></span><span lang="FA"><span style="color:black">، </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black">SREBF1</span></span><span lang="FA"><span style="color:black"> و </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black">NCOR1</span></span><span lang="FA"><span style="color:black">) و همچنین رشد و نمو بافت عضلانی و کیفیت گوشت (</span></span><span dir="LTR"><span style="color:black">MYL6</span></span><span lang="FA"><span style="color:black"> و </span></span><span dir="LTR"><span style="color:black">TMOD1</span></span><span lang="FA"><span style="color:black">) دخیل هستند.</span></span> <span lang="FA"><span style="color:black"></span></span></span></span><br>
<span style="direction:rtl"><span style="unicode-bidi:embed"><b><span lang="FA"><span style="color:black">نتیجهگیری:</span></span></b><span lang="FA"><span style="color:black"> با توجه به نتایج حاصل از این مطالعه، میتوان گفت که سطح بالایی از تنوع و آمیختگی در نژادهای گوسفند بومی ایران وجود دارد. از این ظرفیت ویژه در نژادهای گوسفند بومی میتوان در زمینه اهداف اصلاح نژادی مختلف و تولید نژادهایی با سطح تولید مناسب استفاده کرد. از طرف دیگر، ژنهای کاندید شناسایی شده در این تحقیق نیز زمان دست یابی به اهداف اصلاحی در این نژادها را شتاب می بخشند. </span></span></span></span></span></span></span></div>
<div id="ftn1"><br>
<span style="font-size:10pt"><span sans-serif="" style="font-family:Calibri,"><span lang="FA" dir="RTL" style="font-family:"Arial","sans-serif""></span></span></span></div>
</div>
<div style="text-align: justify;"><span style="font-size:11pt"><span style="line-height:90%"><span style="font-family:Calibri,sans-serif"><b><span style="line-height:90%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">Introduction and Objective:</span></span></b><span style="line-height:90%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""> Sheep are considered one of the essential livestock with the high ability to adapt to different climates, and a breed diversity was observed in Iran. As a result of different selections, some genomic regions have acquire high purity called Runs of Homozygosity (ROH). By examining these regions in the genome of sheep, the goals of selection in these breeds can be followed and the genes present in these regions can be identified. </span></span></span></span></span><br>
<span style="font-size:11pt"><span style="line-height:90%"><span style="font-family:Calibri,sans-serif"><b><span style="line-height:90%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">Material and Methods:</span></span></b> <span lang="EN" style="line-height:90%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">For this purpose, the whole-genome sequencing data from 28 samples of Iranian sheep, including Afshar, Ghezel, Karakul, Moghani, Makui, Baluchi, Gray, and Shal breeds, were downloaded from the NCBI database. </span></span><span style="line-height:90%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">After </span></span><span lang="EN" style="line-height:90%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">quality checking and trimming, high-quality reads were aligned to the sheep reference genome by BWA software. Then the variants were identified and filtered using VCFtools software, a VCF file containing information related to SNPs was created for more analysis. At the end of the analysis, homozygous strands were extracted, and finally, the genes related to these regions were identified.</span></span><span style="line-height:90%"><span style="font-family:"Times New Roman",serif"></span></span></span></span></span><br>
<span style="font-size:11pt"><span style="line-height:90%"><span style="font-family:Calibri,sans-serif"><b><span style="line-height:90%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">Results:</span></span></b> <span lang="EN" style="line-height:90%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">Based on the results of PCA, the samples related to Iranian sheep breeds were divided into three categories, the first group includes the Karakul and Baluchi breeds (KB), the second group includes the Moghani and Makui breeds (MM), and the third group includes the Shal, Ghezel, Afshari and Gray breeds (SGAG). According to the results of the analysis, ROH areas for KB, MM, and SGAG populations have 419 (52.375 areas per person), 139 (23.17 areas per person), and 876 (62.57 areas per person)</span></span><span style="line-height:90%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""> ROH areas</span></span><span lang="EN" style="line-height:90%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">, respectively. Also, 6 and 17 common ROH (at least two samples) were identified in KB and SGAG populations, respectively. We could not find a common ROH for the MM population. Annotating the sharing ROHs leads to identifying 99 and 173 protein-coding genes within these genomic regions for the KB and SGAG populations, respectively. The results of gene ontology analysis showed that most of these genes are involved in processes such as energy and fat metabolism (FLCN, ELOVL3, STK3, SREBF1, and NCOR1) as well as the growth and development of muscle tissue and meat quality (MYL6 and TMOD1).</span></span></span></span></span><br>
<span style="font-size:11pt"><span style="line-height:90%"><span style="font-family:Calibri,sans-serif"><b><span style="line-height:90%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">Conclusion:</span></span></b> <span lang="EN" style="line-height:90%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">According to the results of this study, it could be concluded that there is a high level of diversity and </span></span><span style="line-height:90%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">crossbreeding</span></span><span lang="EN" style="line-height:90%"><span new="" roman="" style="font-family:" times=""> in the native sheep breeds that could be used for different breeding goals and producing breeds with appropriate production. On the other hand, the candidate genes identified in this research also </span></span><span style="line-height:90%"><span new="" roman="" style="font-family:" times="">accelerate the time to achieve breeding goals in these breeds. </span></span></span></span></span></div>
رشتههای هموزیگوت, کیفیت گوشت, متابولیسم انرژی
Energy metabolism, Meat quality, Runs of homozygosity
121
130
http://rap.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-433-2&slc_lang=fa&sid=1
Abbas
Mirzapour
عباس
میرزاپور آبی بگلو
amirza@student.uma.ac.ir
100319475328460019954
100319475328460019954
No
Department of Animal Science, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
Nemat
Hedayat
نعمت
هدایت
nhedayat@uma.ac.ir
100319475328460019955
100319475328460019955
Yes
Department of Animal Science, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
Reza
Khalkhali
رضا
خلخالی
r.khalkhali@uma.ac.ir
100319475328460019956
100319475328460019956
No
Department of Animal Science, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
Reza
Seyedsharifi
رضا
سیدشریفی
reza_seyedsharifi@yahoo.com
100319475328460019957
100319475328460019957
No
Department of Animal Science, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
Hossein
Abdi
حسین
عبدی
abdibenemar@uma.ac.ir
100319475328460019958
100319475328460019958
No
Department of Animal Science, Faculty of Agriculture and Natural Resources, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران