نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• فرناز ارجمند کرمانی ¹
• حسین مرادی شهربابک ²
• محمد مرادی شهربابک ³
• حسین محمدی ⁴
• مهدی جوان نیکخواه ⁵
• یونس دوستی ⁶

¹ . دانشجوی کارشناسی ارشد ژنتیک واصلاح دام، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران

² پردیس کشاورزی و منابع طبعیی، دانشگاه تهران، تخصص: ژنتیک و اصلاح نژاد دام/ ژنتیک مولکولی/ بحث ژنومیک

³ پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشکده علوم زراعی و دامی، تخصص: ژنتیک و اصلاح نژاد دام/ ژنتیک کمی/ تجزیه داده ها/ آمار/ ارزیابی ژنومیک

⁴ گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اراک، اراک، ایران

⁵ گروه علوم دامی دانشکده کشاورزی دانشگاه تهران

⁶ دانشجوی کارشناسی ارشد ژنتیک واصلاح دام، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران

چکیده

عفونت ویروس لوسمی گاوی (BLV) بیشتر در گله‌های شیری شیوع داشته و به دلیل محدودیت‌های تجاری و مرگ و میر ناشی از لنفوسارکوم باعث ضررهای اقتصادی مستقیم می‌شود که همچنین با کاهش تولید شیر و افزایش نرخ حذف نیز مرتبط می‌باشد. هدف از این پژوهش، مطالعه‌ی پویش کل ژنوم (GWAS) برای شناسایی مناطق ژنومی و ژن‌های کاندیدا مرتبط با عفونت به BLV بود. این مطالعه با استفاده از گاوهای هلشتاین ایران که به طور طبیعی به BLV آلوده شده بودند انجام گرفت. بدین منظور از 150 راس گاو هلشتاین در یکی از گاوداری‌های صنعتی اصفهان، نمونه‌خون جمع‌آوری و از آن‌ها استخراج DNA و سرم انجام گردید. سپس نمونه‌های DNA آماده شده با استفاده از تراشه‌های k30 (SNPchip30k) (توسط شرکت ایلومینا) تعیین ژنوتیپ شدند. کنترل کیفیت نشانگرهای تعیین ژنوتیپ شده براساس شاخص‌های فراوانی آلل نادر (05/0 PMAF <)، ژنوتیپ از دست رفته (05/0PMIND >)، نرخ تعیین ژنوتیپ (05/0PGENO >) و تعادل هاردی_واینبرگ (6-10×1PH-W <) توسط نرم‌افزار PLINK انجام شد. بعد از آنالیز کنترل کیفیت 145 راس گاو (77 بیمار و 68 شاهد) و 22868 نشانگر برای ادامه آنالیز باقی‌ماند. پس از انجام آنالیز پویش ژنوم در برنامه PLINK در نهایت هشت نشانگر بالاتر از حد آستانه معنی‌داری، شناخته شدند که بیشترین نشانگرهای معنی‌دار در کروموزوم‌های 17 و 21 قرار داشتند. با بررسی بیوانفورماتیکی مناطق ژنومی معنی‌دار با استفاده از پایگاه‌های برخط ensemble و genecards، ژن‌های مرتبط با نشانگرهای معنی‌دار انتخاب شده، شناسایی شدند که مهم‌ترین آن‌ها GRK4، TP53BP1، ‌SCAPER، GLRB، PDGFC، TNIP2، PSTPIP1، CEP350، MR1، TOM1L2، SREBF1، COPS و TNFRS13B بود.

کلیدواژه‌ها

• ژنوتیپ
• لنفوسیت
• لوسمی گاوی
• GWAS
• SNP

عنوان مقاله [English]

Genom-wide association study to identify the loci related to resistance in Leukosis Disease in Iranian Holstein cattle

نویسندگان [English]

• farnaz arjmand kermani ¹
• Hossein Moradi Shahrbabak ²
• Mohammad Moradi Shahre Babak ³
• hossein mohamdi ⁴
• Mehdi Javan Nikkhah ⁵
• younes dossti ⁶

¹ M.Sc. Student, College of Agriculture &amp;Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran

² Assistant Professor, College of Agriculture &amp; Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran

³

⁴ Assistant Professor, Department of Animal Sciences, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Arak University, Arak, Iran.

⁵ Animal Science of Tehran University

⁶ M.Sc. Student, College of Agriculture &amp;Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran

چکیده [English]

Bovine Leukemia Virus (BLV) infection is more common in dairy cattle herds. Due to trade restrictions and deaths caused by lymphosarcoma, it causes direct economic losses, which is also related to the decrease in milk production and the increase in the elimination rate. This research aimed to perform a whole genom-wide association study (GWAS) of cattle to identify genomic regions and candidate genes associated with BLV infection. This study was conducted using Holstein cows that were naturally infected with BLV. For this purpose, blood samples of 150 Holstein cows in an industrial dairy cattle farm in Isfahan were collected , and DNA and serum of them were extracted. The prepared DNA samples were genotyped using k30 microarrays (SNPchip30k) (by Illumina). Quality control of sequences for rare allele frequency components (PMAF < 0.05), missing genotype (PMIND > 0.05), genotyping rate (PGENO > 0.05), and Hardy-Weinberg equilibrium (PH-W < 1×10-6) and significance test was performed by PLINK software. After control analyzing, 145 cows (77 cases and 68 controls) and 22868 markers were left for further analysis, Finally 8 markers higher than the significant threshold were identified, and most significant markers were located on chromosomes 17 and 21. Using ensemble sites and genecards, genes associated with significant selected markers were identified and the most important of them were GRK4, TP53BP1, SCAPER, GLRB, PDGFC, TNIP2, PSTPIP1, CEP350, MR1, TOM1L2, SREBF1, COPS and TNFRS13B. Gene Ontology (GO) analysis showed that these genes are more involved in regulating enzyme activity, intercellular exchanges, DNA stability,

کلیدواژه‌ها [English]

• Bovine Leukemia
• Genotype
• GWAS
• Lymphocyte
• SNP