تعداد نشریات | 418 |
تعداد شمارهها | 9,997 |
تعداد مقالات | 83,560 |
تعداد مشاهده مقاله | 77,801,160 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 54,843,825 |
بررسی چند شکلی ژنتیکی و فراوانی آللی جایگاه ژنی GHRH (Growth-hormone-releasing hormone) در گاوهای سرابی ایران | |||||||||||||||||||||||||||||||||
آسیبشناسی درمانگاهی دامپزشکی | |||||||||||||||||||||||||||||||||
مقاله 8، دوره 7، 2 (26) تابستان، شهریور 1392، صفحه 1898-1904 اصل مقاله (478.68 K) | |||||||||||||||||||||||||||||||||
نوع مقاله: مقاله علمی پژوهشی | |||||||||||||||||||||||||||||||||
نویسندگان | |||||||||||||||||||||||||||||||||
مهدی خسروی* ؛ مهدی امین افشار؛ محمد چمنی | |||||||||||||||||||||||||||||||||
دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم وتحقیقات تهران، گروه علوم دامی، تهران، ایران. | |||||||||||||||||||||||||||||||||
چکیده | |||||||||||||||||||||||||||||||||
انتخاب حیوان بر اساس نشانگرهای مولکولی یکی از جدیدترین روشهای اصلاحی است که میتواند باعث بهبود صحت پیشبینی و پاسخ به انتخاب شود. GHRH (Growth-hormone-releasing hormone) یکیازژنهایبرگزیدهبرایاستراتژیهایانتخاببراساسمارکرمیباشد.براساسگزارشاتموجود، چندشکلیهایژن بهطورمعنیداریباصفاتاجزایشیروتولیدآنارتباطدارد. به منظور بررسی چندشکلی (پلیمورفیسم) مکان ژنی GHRH در نژاد سرابی، از 112 رأس گاو خونگیری انجام شد.DNA ژنومینمونههایخون استخراجگردیدوقطعه297جفتبازاز اینژنبااستفادهازواکنشزنجیرهایپلیمراز تکثیرشد.قطعهتکثیرشدهبهوسیلهآنزیممحدودکننده HaeIIIموردبرشقرارگرفتورویژلآگارز2درصد الکتروفورزگردید.نتایجنشان داد که در این جایگاه دو آلل GHRH A و GHRH B وجود دارد کهفراوانیآنهادرکلجمعیتبهترتیب 19/0 و 81/0 محاسبهگردید.سهترکیبژنوتیپی GHRH A GHRH A، GHRH A GHRH B و GHRH B GHRH B شناساییشدندکهفراوانیهایژنوتیپیمحاسبه شدهآنهادرکلجمعیتبهترتیببرابر 0357/0، 3037/0 و 6607/0 بود.آزمون مربع کای تعادل هاردی- واینبرگ را در جمعیت نشان داد (05/0<p). نتایج تحقیق حاضر نشان میدهد که تنوع ژنتیکی در نژاد گاو سرابی میتواند به برنامههای انتخابی آینده مخصوصاً انتخاب به کمک نشانگرهای مولکولی (MAS) کمک نماید. | |||||||||||||||||||||||||||||||||
کلیدواژهها | |||||||||||||||||||||||||||||||||
گاو سرابی؛ GHRH؛ چند شکلی ژنتیکی | |||||||||||||||||||||||||||||||||
اصل مقاله | |||||||||||||||||||||||||||||||||
مقدمه گاوهای بومی به عنوان ذخایر ژنتیکی کشور محسوب میشوند و شناسایی استعداد تولید آنها و تکثیرشان پس از اصلاح نژاد یک اصل مهم به شمار میرود. با توجه به اینکه گاو و گاومیش نقش مهمی در اقتصاد کشاورزی و دامپروری بسیاری از کشورهای جهان به ویژه کشورهای آسیایی دارند، و با توجه به نیاز به افزایش تولید عمودی، لازم است که تحقیقات کاملی در این مورد انجام شود (Asri, 2002). توده گاو سرابی به عنوان یکی از ذخایر ژنتیکی مهم گاوهای بومی کشور به شمار میآید که حفاظت از آنها برای نسلهای آینده نیز ضروری است زیرا در بسیاری موارد با گذشت زمان و پیشرفت علم و آگاهی بیشتر نسبت به اهمیت اقتصادی صفات مختلف، نیازهای جدید مطرح میشود که متخصصین اصلاح نژاد را بر آن میدارد تا از ژنهای مربوط به حیوانات بومی که قبلاً اهمیت زیادی به آنها داده نمیشد، استفاده نمایند (Torbati, 2005). هیپوتالاموس نقش بسیار مهمی در ترشح هورمونها بر عهده دارد هیپوتالاموس توسط ساقهای به غده هیپوفیز وصل میشود. در این ساقه یک سیستم ورید باب و همچنین آکسونهای سلولهای عصبی هیپوتالاموس وجود دارند که ارتباط این دو غده را برقرار میکنند. هورمون رشد (GH، سوماتوتروپین) توسط بخش پیشین غده هیپوفیز که یک غده درونریز است، ترشح میشود و هیپوتالاموس توسط هورمون آزادکننده GHRH(Growth Hormone-releasing Hormone)و هورمون مهار کننده SRLF(سوماتوستاتین) ترشح هورمون رشد را از هیپوفیز قدامی کنترل میکند. هورمون محرک هورمون رشد GHRH (Somatoliberlin) یک هورمون آزادکننده پلیپپتیدی است که از غده هیپوتالاموس ترشح میشود و توسط سیستم ورید باب در ساقه هیپوفیز به غده هیپوفیز میرسد. کار هورمون GHRH آزاد کردن و تحریک ترشح هورمون رشد از غده هیپوفیز است. این هورمون بر قسمت قدامی هیپوفیز یعنی هیپوفیز پیشین اثر میگذارد و باعث ترشح هورمون رشد از این غده میشود (Frohman et al., 1992). هورمون GHRH با یکسری گیرندههای ویژه که در هیپوفیز پیشین قرار گرفته است، باند شده و باعث ترشح هرمون رشد میگردد (Frohman et al., 1992). هورمون سوماتولیبرلین یک پلیپپتید شامل 44 آمینو اسید میباشد. ژن GHRH گاوی بر روی کرومزوم 13 واقع شده است (Barendse et al., 1994) و شامل 5 اگزون است (Zhou et al., 2000). در سال 1995 برای اولین بار Moody و همکاران جایگاه ژنی GHRH را با استفاده از روش PCR-RFLP و آنزیم HaeIII مورد بررسی قرار دادند. در این تحقیق رابطه بین آللهای حاصل از این جایگاه با صفات تولید شیر در گاوهای هلشتاین مورد بررسی قرار گرفت. نتایج شان داد که ژنوتیپ GHRH A GHRH A رابطه معنیداری با افزایش تولید و درصد چربی شیر دارد (Moody et al., 1995). هدف از تحقیق حاضر، شناسایی چند شکلهای موجود در ژن هورمون آزادکننده فاکتور رشد و برآورد میزان فراوانی فرمهای آللی و ژنوتیپی مختلف آن برای این جایگاه در گاو های سرابی میباشد.
مواد و روشها از تعداد 112رأس گاوهای سرابی موجود در مرکز پشتیبانی گاو سرابی خونگیری بهعمل آمد. برای جلوگیری از انعقاد خون به میزان 1/0 حجم نمونهها، محلول EDTA (5/0 مولار با 8=pH) اضافه شد. استخراج DNA از 100 میکرولیتر خون با استفاده از روش گوانیدین سیلیکا ژل انجام شد. این روش استخراج مبتنی بر استفاده از ایزوتیوسیانات گوانیدین به عنوان یک عامل لیز کننده سلولهای خونی و جمعآوری DNA آزاد شده به کمک ذرات سیلیکا میباشد (Boom et al., 1989). جهت تعیین چند شکلی از روش PCR-RFLP استفاده شد. قطعه 297 جفت بازی جایگاه GHRH با استفاده از پرایمرهای اختصاصی زیر تکثیر گردید (Moody et al., 1995). GHRHF – 5’-TTCCCAAGCCTCTCAGGTAA-3’ GHRHR – 5’-GCGTACCGTGGAATCCTAGT-3’ برنامه PCR شامل 35 سیکل تکثیر با دمای واسرشت شدن اولیه°c94 (بهمدت 5 دقیقه)، دمای واسرشت ثانویه °c94 (بهمدت 1 دقیقه) ، دمای اتصال °c60 (بهمدت 50 ثانیه) ، دمای تکثیر °c72 (بهمدت 50 ثانیه) و تکثیر نهایی دمای°c72 (بهمدت 5 دقیقه) است. محصولات PCR روی ژل آگارز 5/1 درصد الکتروفورز شده و با اتیدیوم بروماید رنگ آمیزی گردید. فراوانی آللها، هتروزیگوسیتی و تعداد آلل مؤثر با استفاده از نرم افزار PopGen32 محاسبه شد. هضم آنزیمی محصولات PCR با استفاده از آنزیم محدودالاثر HaeIII به مدت 3 ساعت در دمای37 درجه سلسیوس انجام گرفت. واکنش به حجم 20 میکرولیتر و واکنشگرها شامل5 میکرولیتر محصول PCR ، 2 میکرولیتر بافرX 10، 5 واحد آنزیم برشی و 12 میکرولیتر آب مقطر بودند. پس از هضم آنزیمی، محصولات هضم با استفاده از الکتروفورز ژل آگاروز 2 درصد و با رنگ آمیزی اتیدیوم بروماید مشاهده شدند.
یافتهها استخراج DNA با روش تیوسیانات گوانیدین سیلیکاژل مقادیر بالایی از DNA ژنومی (حدودng 70) را حاصل کرد که با اسپکتروفتومتر ارزیابی گردید. نتیجه واکنش پلیمراز، تکثیر قطعه 297 جفت بازی از ژن GHRH را تأیید می کند (شکل 1). مقایسه باندهای موجود در نمونههای هضم شده با آنزیم HaeIIIبا نشانگر وزنی M50bp بر روی ژل آگارز در شکل 2 نشان داده شده است.
شکل 1- محصولات PCR ژن GHRH ( قطعه297 جفتبازی) روی ژل آگارز 5/1 % . نشانگر ملکولی مورد استفاده M100 میباشد.
با بررسی قطعات حاصل از هضم سه ژنوتیپ GHRH A GHRH A، GHRH A GHRH B و GHRH B GHRH B شناسایی شد (شکل 2).
شکل2- الگوهای باندی حاصل از هضم آنزیمی بر روی ژل آگارز 2درصد
در آلل GHRH A از قطعه تکثیر یافته، یک جایگاه و در آلل GHRH B دو جایگاه برش برای آنزیم HaeIII وجود دارد. در نتیجه، هضم آنزیمی آلل GHRH A محصولات هضمی bp 55 و 242 را تولید مینماید و محصولات هضمی آللGHRH B شامل باندهای bp 48، 55 و 195 است. در نتیجه ژنوتیپGHRH A GHRH A دارای دو باند bp 55 و 242 ، ژنوتیپ GHRH B GHRH B دارای سه باند bp 48، 55 و242 و ژنوتیپ GHRH A GHRH B دارای چهار باند bp 48، 55، 195 و242 میباشند. ژنوتیپ GHRH B GHRH B بیشترین تعداد و فراوانی را در گله مورد بررسی نشان داد. فراوانی آللی برای آللهای GHRH A و GHRH B به ترتیب 19/0 و 82/0 بدست آمد. آزمون مربع کای، برقراری تعادل هاردی واینبرگ را در گله نشان داد (جدول 1).
جدول1- فراوانی ژنوتیپی و آللی ژن GHRH و آزمونهای مربع کای
ns : χ2 غیر معنیدار (05/0<p)
بحث و نتیجهگیری در سال 2006 مطالعهای روی 881 رأس گاو سیاه و سفید لهستان انجام گرفت، که فراوانیهای ژنوتیپی محاسبه شده برای سه ترکیب ژنوتیپی GHRH A GHRH A، GHRH A GHRH B و GHRH B GHRH B در کل جمعیت بهترتیب برابر با 0545/0، 313/0 و 632/0 بود. در این پژوهش محققان ارتباط معنیداری بین پلیمرفیسم جایگاه ژنی GHRH و تولید شیر پیدا نکردند (Dybus et al., 2006). در مطالعه دیگری که در سال 2003 روی 130 راس گاو لیموزین صورت گرفت فراوانی ژنوتیپی برای ژنوتیپهای GHRH A GHRH A، GHRH A GHRH B وGHRH B GHRH B به ترتیب 0154/0، 1692/0 و 8154/0 بود (Dybus et al., 2003). آزمون مربع کای، برقراری تعادل هاردی واینبرگ را در گله نشان داد که گویای این مطلب است که هیچگونه انتخابی در جمعیت در جهت افزایش یا کاهش ژنوتیپهای ژن GHRH صورت نگرفته است (جدول 1). میزان تغییرات ژنتیکی در داخل یک جمعیت با اندازهگیری هتروزیگوسیتی و تعداد آلل مؤثر مکان ژنی مورد مطالعه تعیین میشود. در تحقیق حاضر هتروزیگوسیتی مشاهده شده، 303/0 و هتروزیگوسیتی مورد انتظار 306/0 بود که این مقادیر بسیار نزدیک به هم است و نشاندهنده بالا بودن تنوع ژنتیکی این مکان ژنی در نژاد سرابی است. این ممکن است نشاندهنده آن باشد که جمعیت مورد مطالعه در یک ساختار با جفتگیری تقریباً تصادفی حفظ شده و هیچ برنامه انتخابی سازمانیافتهای در این جمعیت صورت نگرفته است (جدول 2). در مطالعهای که روی گاو سیاه و سفید لهستان صورت گرفت، مقدار هتروزیگوسیتی بالایی گزارش شد که مشابه تحقیق حاضر بود (Dybus et al., 2006) ولی در مطالعه روی نژاد هلشتاین مقدار هتروزیگوسیتی پایینتری گزارش شده است که نشان دهنده تنوع ژنتیکی پایین در جمعبت گاوهای هلشتاین مورد بررسی میباشد (Kmiec et al., 2007). تعداد آلل مؤثر، تعداد آللهایی است که هتروزیگوسیتی یکسان ایجاد مینماید. این پارامتر در جدول 3 آورده شده است. تعداد آلل مؤثر برای ژن GHRH در این گله گاو سرابی مقدار 43/1 بهدست آمد.
جدول2- هتروزیگوسیتی مشاهده شده و هتروزیگوسیتی مورد انتظار جایگاه ژنی GHRH
جدول 3- اندازة مؤثر آللی برای جایگاه ژنی GHRH
نتایج این مطالعه نشان داد که چندشکلی ژنتیکی در جایگاه ژنی GHRH برای نژاد سرابی وجود دارد. بر اساس گزارشات موجود، چندشکلیهای ژن به طور معنیداری با صفات اجزای شیر و تولید آن ارتباط دارد. از وجود این چندشکلیها، جهت بررسی ارتباط بین چندشکلی ژنتیکی با صفات تولیدی از قبیل ترکیب و تولید شیر به عنوان مارکر ژنتیکی میتوان استفاده نمود. Moody و همکاران رابطه بین آللهای حاصل از این جایگاه با صفات تولید شیر در گاوهای هلشتاین را مورد بررسی قرار دادند. نتایج نشان داد که ژنوتیپ GHRH A GHRH A رابطه معنیداری با افزایش تولید و درصد چربی شیر دارد (Moody et al., 1995). نتایج حاصل از تحقیقی که توسط Kmiec و همکاران، روی 719 راس گاو نژاد هلشتاین صورت گرفت، نشان داد که ژنوتیپ GHRH A GHRH A با افزایش تولید شیر ارتباط معنیداری دارد (Kmiec et al., 2007). همانطور که ملاحضه میشود، در بسیار از تحقیقات این ناحیه بهعنوان مارکر انتخابی جهت افزایش تولید و ترکیب شیر شناسایی شده است. بنابراین میتوان از این مارکر در برنامههای اصلاح نژادی در جهت کیفیت بهتر و دقت بیشتر در انتخاب استفاده نمود. نتایج تحقیق حاضر نشان میدهد که تنوع ژنتیکی در این نژاد میتواند به برنامههای انتخابی آینده مخصوصاً انتخاب به کمک نشانگر MAS (Marker Assisted Selection) یاری نماید. | |||||||||||||||||||||||||||||||||
مراجع | |||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,702 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 480 |