| تعداد نشریات | 127 |
| تعداد شمارهها | 7,236 |
| تعداد مقالات | 77,613 |
| تعداد مشاهده مقاله | 161,076,971 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 120,782,080 |
تحلیل مقایسهای بیان ژن و بیان آلل اختصاصی(ASE) در بافت های چربی داخلعضلانی و زیرجلدی در گاوهای گوشتی | ||
| علوم دامی ایران | ||
| دوره 57، شماره 2، تیر 1405، صفحه 333-349 اصل مقاله (1.82 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijas.2025.406502.654106 | ||
| نویسندگان | ||
| حمیده نوری صادق1؛ غلامرضا داشاب* 2؛ زهرا رودباری3؛ محمد حسین بنابازی4؛ توماس سادکووسکی5 | ||
| 1گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل، ایران | ||
| 2دانشیار ژنتیک و اصلاح دام، گروه علوم دامی، دانشگاه زابل، ایران | ||
| 3گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه جیرفت، جیرفت، ایران | ||
| 4گروه علوم زیستی دامی، مرکز دامپزشکی و علوم دامی، دانشگاه علوم کشاورزی سوئد، ۷۵۰۰۷ اوپسالا، سوئد. | ||
| 5گروه فیزیولوژی حیوانات، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه علوم زیستی ورشو، لهستان | ||
| چکیده | ||
| این پژوهش با هدف بررسی بیان آلل اختصاصی (Allele- Specific Expression; ASE) در دو نوع بافت چربی گاو شامل چربی داخلعضلانی (IMF) و چربی زیرجلدی (SCAT) انجام شد، تا تفاوتهای تنظیمی ژنها در این بافتها شناسایی گردد. چربی داخل عضلانی از عوامل کلیدی تعیینکننده کیفیت گوشت گاو از نظر لطافت، طعم و آبداری است و برخلاف چربی زیرجلدی، در مراحل دیرتر رشد حیوان تشکیل میشود. برای این منظور، دادههای RNA-Seq مربوط به هشت نمونه بافت از ناحیه دندههای ۹ تا ۱۱ گاوهای نژاد دورگه آنگوس از پایگاه داده NCBI (با شماره پروژه PRJNA1053327) استخراج شدند و مراحل تجزیه با استفاده از نرمافزارهای HISAT2، GATK و VEP پردازش گردید. میانگین نرخ نگاشت خوانشها ۹۵٪ بود و در مجموع بیش از ۵۸۰ هزار واریانت ژنتیکی شناسایی شد. در بافت داخل عضلانی از میان 214613 SNP دارای قابلیت ASE، تعداد ۸۹۰ موقعیت معنیدار شناسایی و ۳۲ ژن حاوی الگوی بیان آللی اختصاصی مشخص گردید. در حالیکه در بافت زیرجلدی، از 305996 SNP دارای ویژگی ASEتعداد1094 موقعیت معنیدار شناخته شدند که با ۲۱ ژن مرتبط بودند. تنها ژن مشترک میان دو بافت، SUGCT بود که در متابولیسم اسیدهای چرب و تنظیم انرژی سلولی نقش دارد. تحلیل غنیسازی مسیرها نشان داد که در بافت SCAT مسیرهای ایمنی نظیر JAK–STAT و Necroptosis غالب بودند، در حالی که در بافت داخل عضلانی مسیرهای مرتبط با متابولیسم انرژی از جمله Hippo signaling و Ubiquinone biosynthesis فعالتر بودند. ژنهای کلیدیIFNAR1 در بافت چربی زیرجلدی و RB1در بافت چربی داخل عضلانی بهترتیب در تنظیم پاسخ ایمنی و تمایز آدیپوسیتی نقش برجستهای داشتند. در مجموع، نتایج این مطالعه بیانگر تفاوتهای زیستی مهم میان دو نوع چربی گاوی است. چربی زیرجلدی بیشتر در نقش محافظتی و ایمنی و چربی داخل عضلانی در مسیرهای متابولیکی و تولید انرژی فعالتر عمل میکند. شناسایی این تفاوتها و ژنهای کلیدی مرتبط، جهت درک دقیقتر مکانیسمهای تنظیم بیان ژن مؤثر بر کیفیت گوشت گاو و همچنین معرفی نشانگرهای ژنتیکی بالقوه برای اصلاح و بهبود صفات مطلوب گوشت در نژادهای گوشتی، حائز اهمیت است. | ||
| کلیدواژهها | ||
| بیان اختصاصی آلل (ASE)؛ ترانسکریپتومیکس؛ کیفیت گوشت؛ ماربلینگ | ||
| مراجع | ||
|
REFERENCES Adolph, T., Wieser, V., Grander, C., Grabherr, F., Enrich, B., Moser, P., Moschen, A., Kaser, S., and Tilg, H.J.J.o.H. (2017). Adipose type I interferon signalling protects against metabolic dysfunction. Journal of Hepatology 1, S609. Agrawal, S., Jaswal, K., Shiver, A.L., Balecha, H., Patra, T., and Chaba, R. (2017). A genome-wide screen in Escherichia coli reveals that ubiquinone is a key antioxidant for metabolism of long-chain fatty acids. Journal of Biological Chemistry 292, 20086-20099. Aikio, M., Elamaa, H., Vicente, D., Izzi, V., Kaur, I., Seppinen, L., Speedy, H.E., Kaminska, D., Kuusisto, S., Sormunen, R., et al. (2014). Specific collagen XVIII isoforms promote adipose tissue accrual via mechanisms determining adipocyte number and affect fat deposition. Proceedings of the National Academy of Sciences 111, E3043-3052. Ashburner, M., Ball, C.A., Blake, J.A., Botstein, D., Butler, H., Cherry, J.M., Davis, A.P., Dolinski, K., Dwight, S.S., Eppig, J.T., et al. (2000). Gene Ontology: tool for the unification of biology. Nature Genetics 25, 25-29. Chakrabarty, K., and Romans, J.R. (1972). Lipogenesis in the adipose cells of the bovine (Bos taurus) as related to their intramuscular fat content. Comparative Biochemistry and Physiology 41B, 603–615. Chamberlain, A.J., Vander Jagt, C.J., Hayes, B.J., Khansefid, M., Marett, L.C., Millen, C.A., Nguyen, T.T.T., and Goddard, M.E. (2015). Extensive variation between tissues in allele specific expression in an outbred mammal. BMC Genomics 16, 993. Claudinon, J., Gonnord, P., Beslard, E., Marchetti, M., Mitchell, K., Boularan, C., Johannes, L., Eid, P., and Lamaze, C. (2009). Palmitoylation of Interferon-α (IFN-α) Receptor Subunit IFNAR1 Is Required for the Activation of Stat1 and Stat2 by IFN-α. Journal of Biological Chemistry 284, 24328-24340. Cleary, S., and Seoighe, C. (2021). Perspectives on Allele-Specific Expression. Annu Rev Biomed Data Sci 4, 101-122. da Costa, A.S.H., Pires, V.M.R., Fontes, C.M.G.A., and Mestre Prates, J.A. (2013). Expression of genes controlling fat deposition in two genetically diverse beef cattle breeds fed high or low silage diets. BMC Veterinary Research 9, 118. de Las Heras-Saldana, S., Clark, S.A., Duijvesteijn, N., Gondro, C., van der Werf, J.H.J., and Chen, Y. (2019). Combining information from genome-wide association and multi-tissue gene expression studies to elucidate factors underlying genetic variation for residual feed intake in Australian Angus cattle. BMC Genomics 20, 939. de Souza, M.M., Zerlotini, A., Rocha, M.I.P., Bruscadin, J.J., Diniz, W.J.d.S., Cardoso, T.F., Cesar, A.S.M., Afonso, J., Andrade, B.G.N., Mudadu, M.d.A., et al. (2020). Allele-specific expression is widespread in Bos indicus muscle and affects meat quality candidate genes. Scientific Reports 10, 10204. Green, M.M., Ford, H., Benitez, O.J., Woerner, D.R., Johnson, B.J., and Strieder-Barboza, C. (2025). PSV-5 Single-nucleus analysis of intramuscular fat reveals predominance of lipid associated macrophages in beef steers with high marbling. Journal of Animal Science 103, 397-398. Guillocheau, G.M., El Hou, A., Meersseman, C., Esquerré, D., Rebours, E., Letaief, R., Simao, M., Hypolite, N., Bourneuf, E., Bruneau, N., et al. (2019). Survey of allele specific expression in bovine muscle. Scientific Reports 9, 4297. Gvozdjáková, A., Kucharská, J., Kura, B., Vančová, O.g., Rausová, Z., Sumbalová, Z., Uličná, O.g., and Slezák, J. (2020). A new insight into the molecular hydrogen effect on coenzyme Q and mitochondrial function of rats. Canadian Journal of Physiology and Pharmacology 98, 29-34. Hasygar, K., Deniz, O., Liu, Y., Gullmets, J., Hynynen, R., Ruhanen, H., Kokki, K., Käkelä, R., and Hietakangas, V. (2021). Coordinated control of adiposity and growth by anti‐anabolic kinase ERK7. EMBO Reports 22, e49602. Hertzel, A.V., Yong, J., Chen, X., and Bernlohr, D.A.J.E. (2022). Immune modulation of adipocyte mitochondrial metabolism. Endocrinology 163, bqac094. Hidalgo-Gutiérrez, A., Barriocanal-Casado, E., Díaz-Casado, M.E., González-García, P., Zenezini Chiozzi, R., Acuña-Castroviejo, D., and López, L.C. (2021). β-RA Targets Mitochondrial Metabolism and Adipogenesis, Leading to Therapeutic Benefits against CoQ Deficiency and Age-Related Overweight. Biomedicines 9, 112-125. Koehler, H., Titus, D., and Lawson, C. (2024). Cell-type dependence of necroptosis pathways triggered by viral infection. The FEBS Journal 291, 2388-2404. Mannen, H.J.A.S.J. (2011). Identification and utilization of genes associated with beef qualities. Animal Science Journal 82, 1-7. McKenna, A., Hanna, M., Banks, E., Sivachenko, A., Cibulskis, K., Kernytsky, A., Garimella, K., Altshuler, D., Gabriel, S., and Daly, M.J.G.r. (2010). The Genome Analysis Toolkit: a MapReduce framework for analyzing next-generation DNA sequencing data. 20, 1297-1303. Moreno-Navarrete, J.M., Petrov, P., Serrano, M., Ortega, F., García-Ruiz, E., Oliver, P., Ribot, J., Ricart, W., Palou, A., Bonet, M.L., et al. (2013). Decreased RB1 mRNA, Protein, and Activity Reflect Obesity-Induced Altered Adipogenic Capacity in Human Adipose Tissue. Diabetes 62, 1923-1931. Niska-Blakie, J., Gopinathan, L., Low, K.N., Kien, Y.L., Goh, C.M.F., Caldez, M.J., Pfeiffenberger, E., Jones, O.S., Ong, C.B., Kurochkin, I.V., et al. (2020). Knockout of the non-essential gene SUGCT creates diet-linked, age-related microbiome disbalance with a diabetes-like metabolic syndrome phenotype. Cellular and Molecular Life Sciences 77, 3423-3439. Pethick, D.W., Harper, G.S., Hocquette, J.-F., and Wang, Y.J.P.o.A.b.t.l. (2006). Marbling biology–what do we know about getting fat into muscle. Proceedings of Australian beef–the leader, 103-110. Roberts, S.L., Lancaster, P.A., DeSilva, U., Horn, G.W., and Krehbiel, C.R. (2015). Coordinated gene expression between skeletal muscle and intramuscular adipose tissue in growing beef cattle1. Journal of Animal Science 93, 4302-4311. Rosen, Evan D., and Spiegelman, Bruce M. (2014). What We Talk About When We Talk About Fat. Cell 156, 20-44. Shen, H., Huang, X., Zhao, Y., Wu, D., Xue, K., Yao, J., Wang, Y., Tang, N., and Qiu, Y. (2022). The Hippo pathway links adipocyte plasticity to adipose tissue fibrosis. Nature Communications 13, 6030. Tan, Z., and Jiang, H. (2024). Molecular and Cellular Mechanisms of Intramuscular Fat Development and Growth in Cattle. International Journal of Molecular Sciences 12, 320-335. Tan, Z., Pokhrel, B., Zhou, Z., and Jiang, H. (2025). Transcriptome analysis unveils multiple reasons behind delayed and slower deposition of intramuscular fat compared to subcutaneous fat in cattle. BMC Genomics 26, 706. Taniguchi, M., Guan, L.L., Zhang, B., Dodson, M.V., Okine, E., and Moore, S.S. (2008). Gene expression patterns of bovine perimuscular preadipocytes during adipogenesis. Biochemical and Biophysical Research Communications 366, 346-351. Tegeler, A.P., Ford, H.R., Fiallo-Diez, J.F., Michelotti, T.C., Johnson, B.J., Benitez, O.J., Woerner, D.R., and Strieder-Barboza, C. (2025). Transcriptome and Cellular Evidence of Depot-Specific Function in Beef Cattle Intramuscular, Subcutaneous, and Visceral Adipose Tissues. Biology 14. van Beek, D., Verdonschot, J., Derks, K., Brunner, H., de Kok, T.M., Arts, I.C., Heymans, S., Kutmon, M., and Adriaens, M.J.S.R. (2023). Allele-specific expression analysis for complex genetic phenotypes applied to a unique dilated cardiomyopathy cohort. Scientific Reports 13, 564. Wang, W., Xiao, Z.-D., Li, X., Aziz, K.E., Gan, B., Johnson, R.L., and Chen, J. (2015). AMPK modulates Hippo pathway activity to regulate energy homeostasis. Nature Cell Biology 17, 490-499. Xue, C., Yao, Q., Gu, X., Shi, Q., Yuan, X., Chu, Q., Bao, Z., Lu, J., and Li, L. (2023). Evolving cognition of the JAK-STAT signaling pathway: autoimmune disorders and cancer. Signal Transduction and Targeted Therapy 8, 204. Yu, H., Wang, J., Zhang, K., Cheng, G., Mei, C., and Zan, L. (2023). Integrated multi-omics analysis reveals variation in intramuscular fat among muscle locations of Qinchuan cattle. BMC Genomics 24, 367. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 198 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 49 |
||