تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,532 |
تعداد مقالات | 70,501 |
تعداد مشاهده مقاله | 124,110,418 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,214,148 |
مطالعهی پویش کل ژنوم جهت شناسایی جایگاههای ژنتیکی مرتبط با بیماری یون در گاوهای هلشتاین ایران | ||
علوم دامی ایران | ||
دوره 55، شماره 1، فروردین 1403، صفحه 31-45 اصل مقاله (1.79 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijas.2023.354767.653931 | ||
نویسندگان | ||
یونس دوستی* 1؛ محمد مرادی شهربابک* 2؛ حسین مرادی شهربابک1؛ حسین محمدی3؛ مهدی جوان نیکخواه4؛ فرناز ارجمندکرمانی5 | ||
1گروه علوم دامی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران | ||
2گروه علوم دامی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران. | ||
3گروه ژنتیک و اصلاح دام، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه اراک، اراک، ایران | ||
4گروه ژنتیک واصلاح دام، پردیس بین المللی ارس دانشگاه تهران، جلفا، ایران. | ||
5گروه ژنتیک واصلاح دام، گروه علوم دامی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج، ایران | ||
چکیده | ||
پاراتوبرکلوزیس یک بیماری مسری، مزمن و رودهای در نشخوارکنندگان است که در اثر عفونت زیرگونه مایکوباکتریوم آویوم پاراتوبرکلوزیس (MAP) ایجاد میشود و خسارات اقتصادی فراوانی به صنعت پرورش دام تحمیل میکند. در حال حاضر واکسن یا درمان موثری برای عفونت MAP وجود ندارد، بنابراین بررسی مناطق ژنتیکی مرتبط با حساسیت به عفونت MAP میتواند درک بهتری از مکانیسمهای پاراتوبرکلوزیس ارائه دهد و به بهبود ژنتیکی حیوانات کمک کند. هدف این پژوهش شناسایی مناطق ژنومی و ژنهای کاندیدا مرتبط با حساسیت به عفونت MAP در گاوهای شیری هلشتاین ایران با استفاده از روش پویش کل ژنوم (GWAS) بود. در این پژوهش، از ۱۵۰ راس گاو نمونه گرفته شد. پس از استخراج DNA و سرم، نمونههای DNA با استفاده از تراشههای k30 (SNPchip30k) (شرکت ایلومینا) تعیین ژنوتیپ شدند. کنترل کیفیت نشانگرها براساس شاخصهای فراوانی آلل نادر (05/0PMAF <)، ژنوتیپ از دست رفته (05/0PMIND >)، نرخ تعیین ژنوتیپ (05/0PGENO >) و تعادل هاردی واینبرگ (PH-W < 1×10-6) توسط نرمافزار PLINK انجام شد. بعد از کنترل کیفیت، ۲۸۷۴۹ نشانگر روی ۱۴۲راس گاو (۹۹ راس بیمار و ۴۳ راس شاهد) برای ادامه آنالیز باقی ماند. پس از انجام آنالیز پویش ژنومی (GWAS) در نرم افزار PLINK ۱۶ نشانگر به عنوان نشانگر های معنی دار شناسایی شدند که بیشتر روی کروموزومهای ۳۰ و ۶ قرار داشتند. با بررسی بیوانفورماتیکی مناطق ژنومی معنیدار در پایگاههای برخط ensemble و genecards، ژنهای کاندیدای برای بیماری یون شناسایی شد. مهمترین ژنهای شناسایی شده LMX1A، THSD7A، ELMOD2، ATP6AP2، RNF150، SLIT3، SDE2، PARP1، PBX1، TFB2M، SMYD3 و PYCR2 بودند. آنالیز هستیشناسی نشان داد که بیشتر این ژنها در سیستم عصبی، سیستم اسکلت سلولی، تنظیم سیتوکینز، دستگاه گلژی، فعالیت کاتالیزوری، انتقال یون کلسیم و مقاومت در برابر بیماریها نقش دارند. تجزیه و تحلیل پویش کل ژنوم و آنالیز هستی شناسی میتواند به شناسایی ژنهای کاندیدا و مناطق مرتبط با حساسیت بهMAP در گاوهای شیری کمک کند که نقش مهمی در درمان و پیشگیری بیماری یون دارد . | ||
کلیدواژهها | ||
پاراتوبرکلوزیس؛ ژنوتیپ؛ سوماتیک؛ GWAS؛ SNP | ||
مراجع | ||
Baker, D.C., Barker, I.K., Brown, C.C.,Caswell, J.L., and Wittiams, K.J. (2007). Kennedy & Palmer's Pathology of Domestic Animals, Volume 2, 5th ed.W.B. Saunders, Philadelphia, p: 222-230. Beaudeau, F., Belliard, M., Joly, A., & Seegers, H. (2007). Reduction in milk yield associated with Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis (Map) infection in dairy cows. Veterinary research, 38(4), 625-634. Ben-Jemaa, S., Senczuk, G., Ciani, E., Ciampolini, R., Catillo, G., Boussaha, M., & Mastrangelo, S. (2021). Genome-Wide Analysis Reveals Selection Signatures Involved in Meat Traits and Local Adaptation in Semi-Feral Maremmana Cattle. Frontiers in genetics, 12, 675569. Bunel, A., Nivet, A. L., Blondin, P., Vigneault, C., Richard, F. J., & Sirard, M. A. (2020). The effects of LH inhibition with cetrorelix on cumulus cell gene expression during the luteal phase under ovarian coasting stimulation in cattle. Domestic Animal Endocrinology, 72, 106429. Carignano, H. A., Roldan, D. L., Beribe, M. J., Raschia, M. A., Amadio, A., Nani, J. P., & Miretti, M. M. (2018). Genome-wide scan for commons SNPs affecting bovine leukemia virus infection level in dairy cattle. BMC genomics, 19(1), 1-15. Chang, T., Xia, J., Xu, L., Wang, X., Zhu, B., Zhang, L., & Gao, H. (2018). A genome‐wide association study suggests several novel candidate genes for carcass traits in Chinese Simmental beef cattle. Animal genetics, 49(4), 312-316. Collins, M. T., Gardner, I. A., Garry, F. B., Roussel, A. J., & Wells, S. J. (2006). Consensus recommendations on diagnostic testing for the detection of paratuberculosis in cattle in the United States. Journal of the American Veterinary Medical Association, 229(12), 1912-1919. Dash, S., Singh, A., Dixit, S. P., & Kumar, A. (2022). Identification of Selection Signatures for Milk Performance Traits among Indigenous Dairy Cattle Breeds using High Density Genomic Information. Indian Journal of Animal Research, 1, 7. De Matteis, G., Reale, A., Grandoni, F., Meyer-Ficca, M. L., Scatà, M. C., Meyer, R. G., & Moioli, B. (2018). Assessment of Poly (ADP-ribose) Polymerase1 (PARP1) expression and activity in cells purified from blood and milk of dairy cattle. Veterinary immunology and immunopathology, 202, 102-108. De Vos, J. (2018). A Genome wide association study of carcass traits based on Real Time Ultrasound in South African Nguni cattle (Doctoral dissertation, University of Pretoria). Douarre, P. E., Cashman, W., Buckley, J., Coffey, A., & O'Mahony, J. M. (2010). Isolation and detection of Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) from cattle in Ireland using both traditional culture and molecular based methods. Gut Pathogens, 2(1), 1-7. Gao, Y., Jiang, J., Yang, S., Cao, J., Han, B., Wang, Y., & Sun, D. (2018). Genome-wide association study of Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis infection in Chinese Holstein. BMC genomics, 19(1), 1-10. Hermon-Taylor, J., & El-Zaatari, F. A. K. (2004). The Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis problem and its relation to the causation of Crohn’s disease. Pathogenic Mycobacteria in Water. Huo, J., Lu, S., Kwong, J. Q., Bround, M. J., Grimes, K. M., Sargent, M. A., & Molkentin, J. D. (2020). MCUb induction protects the heart from postischemic remodeling. Circulation research, 127(3), 379-390. Jiang, Z., Kunej, T., Wibowo, T. A., Michal, J. J., Zhang, Z., Gaskins, C. T., & Wright Jr, R. W. (2006, August). The basal nucleus-encoded mitochondrial transcription genes and meat quality in beef cattle. In Proceedings of the 8th World Congress on Genetics Applied to Livestock Production (pp. 13-18). Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil, Instituto Prociencia. Kaminski, S. (2019). Missense mutation in SDE2 gene–new lethal defect transmitted into Polish Holstein-Friesian cattle. Polish Journal of Veterinary Sciences, (3). Kanamori, Y., Yamada, T., Asano, H., Kida, R., Qiao, Y., Abd Eldaim, M. A., & Funaba, M. (2014). Effects of vitamin a status on expression of ucp1 and brown/beige adipocyte-related genes in white adipose tissues of beef cattle. Journal of Veterinary Medical Science, 14-0137. Kirkpatrick, B. W., & Shook, G. E. (2011). Genetic susceptibility to paratuberculosis. Veterinary Clinics: Food Animal Practice, 27(3), 559-571. Kiser, J. N., White, S. N., Johnson, K. A., Hoff, J. L., Taylor, J. F., & Neibergs, H. L. (2017). Identification of loci associated with susceptibility to Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis (Map) tissue infection in cattle. Journal of Animal Science, 95(3), 1080-1091. Koets, A., Santema, W., Mertens, H., Oostenrijk, D., Keestra, M., Overdijk, M., & Rutten, V. P. M. G. (2010). Susceptibility to paratuberculosis infection in cattle is associated with single nucleotide polymorphisms in Toll-like receptor 2 which modulate immune responses against Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis. Preventive veterinary medicine, 93(4), 305-315. Kupper, J. D., Brandt, H. R., & Erhardt, G. (2014). Genetic association between NOD 2 polymorphism and infection status by M ycobacterium avium ssp. paratuberculosis in G erman H olstein cattle. Animal Genetics, 45(1), 114-116. Lin, S., Wan, Z., Zhang, J., Xu, L., Han, B., & Sun, D. (2020). Genome-wide association studies for the concentration of albumin in colostrum and serum in Chinese Holstein. Animals, 10(12), 2211. Mallikarjunappa, S., Brito, L. F., Pant, S. D., Schenkel, F. S., Meade, K. G., & Karrow, N. A. (2021). Johne's Disease in Dairy Cattle: An Immunogenetic Perspective. Frontiers in Veterinary Science, 8. Mallikarjunappa, S., Sargolzaei, M., Brito, L. F., Meade, K. G., Karrow, N. A., & Pant, S. D. (2018). Uncovering quantitative trait loci associated with resistance to Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis infection in Holstein cattle using a high-density single nucleotide polymorphism panel. Journal of dairy science, 101(8), 7280-7286. Matteis, G., Grandoni, F., Zampieri, M., Reale, A., & Scatà, M. C. (2021). New Insights into the Significance of PARP-1 Activation: Flow Cytometric Detection of Poly (ADP-Ribose) as a Marker of Bovine Intramammary Infection. Cells, 10(3), 599. Meszaros, G., Taferner, R., & Sölkner, J. (2016). Pleiotropic and epistatic interactions between stillbirth and calving ease in cattle. Acta Agriculture Slovenica, 5, 56. Nielsen, S. S., & Toft, N. (2009). A review of prevalences of paratuberculosis in farmed animals in Europe. Preventive veterinary medicine, 88(1), 1-14. Pant, S. D., Schenkel, F. S., Verschoor, C. P., You, Q., Kelton, D. F., Moore, S. S., & Karrow, N. A. (2010). A principal component regression based genome wide analysis approach reveals the presence of a novel QTL on BTA7 for MAP resistance in holstein cattle. Genomics, 95(3), 176-182. Pant, S. D., Verschoor, C. P., Schenkel, F. S., You, Q., Kelton, D. F., & Karrow, N. A. (2014). Bovine CLEC7A genetic variants and their association with seropositivity in Johne's disease ELISA. Gene, 537(2), 302-307. Pant, S. D., Verschoor, C. P., Schenkel, F. S., You, Q., Kelton, D. F., & Karrow, N. A. (2011). Bovine PGLYRP1 polymorphisms and their association with resistance to Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis. Animal genetics, 42(4), 354-360. Purcell, S., Neale, B., Todd-Brown, K., Thomas, L., Ferreira, M. A., Bender, D., & Sham, P. C. (2007). PLINK: a tool set for whole-genome association and population-based linkage analyses. The American journal of human genetics, 81(3), 559-575. Radostits, O. M., Gay, C. C., Hinchcliff, K. W., & Constable, P. D. (2007). A textbook of the diseases of cattle, horses, sheep, pigs and goats. Veterinary medicine, 10, 2045-2050. Ruiz-Larranaga, O., Garrido, J. M., Iriondo, M., Manzano, C., Molina, E., Montes, I., & Estonba, A. (2010). SP110 as a novel susceptibility gene for Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis infection in cattle. Journal of Dairy Science, 93(12), 5950-5958. Ruiz-Larranaga, O., Manzano, C., Iriondo, M., Garrido, J. M., Molina, E., Vazquez, P., & Estonba, A. (2011). Genetic variation of toll-like receptor genes and infection by Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis in Holstein-Friesian cattle. Journal of dairy science, 94(7), 3635-3641. Settles, M., Zanella, R., McKay, S. D., Schnabel, R. D., Taylor, J. F., Whitlock, R., & Neibergs, H. (2009). A whole genome association analysis identifies loci associated with Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis infection status in US holstein cattle. Animal genetics, 40(5), 655-662. Sevilla, I., Li, L., Amonsin, A., Garrido, J. M., Geijo, M. V., Kapur, V., & Juste, R. A. (2008). Comparative analysis of Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis isolates from cattle, sheep and goats by short sequence repeat and pulsed-field gel electrophoresis typing. BMC Microbiology, 8(1), 1-8. Smith, B. P. (2009). Large Animal Internal Medicine. Mosby Elsevier, St. Louis, MO, USA. Soares, R. A. N., Vargas, G., Duffield, T., Schenkel, F., & Squires, E. J. (2021). Genome-wide association study and functional analyses for clinical and subclinical ketosis in Holstein cattle. Journal of Dairy Science, 104(9), 10076-10089. Sohal, J.S., Singh S.V., Subhodh, S., Singh A.V., Singh, P.K., Sheoran, N. (2007): Mycobacteri um avium subspecies paratuberculosis diagnosis and strain typing present status and future developments. Indian J Exp Biol. 45(10):843-52. Tabatabayi, AH. and R. Firouzi. 2001. Disease of Animals due to Bacteria (3rd ed ed.). University of Tehran press. Teo, Y. Y., Fry, A. E., Clark, T. G., Tai, E. S., & Seielstad, M. (2007). On the usage of HWE for identifying genotyping errors. Annals of Human genetics, 71(5), 701-703. Thompson-Crispi, K. A., Sargolzaei, M., Ventura, R., Abo-Ismail, M., Miglior, F., Schenkel, F., & Mallard, B. A. (2014). A genome-wide association study of immune response traits in Canadian Holstein cattle. BMC genomics, 15(1), 1-10. Van Hulzen, K. J. E., Koets, A. P., Nielen, M., Hoeboer, J., Van Arendonk, J. A. M., & Heuven, H. C. M. (2012). Genetic variation for infection status as determined by a specific antibody response against Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis in milk of Dutch dairy goats. Journal of dairy science, 95(10), 6145-6151. Van Hulzen, K. J. E., Schopen, G. C. B., van Arendonk, J. A. M., Nielen, M., Koets, A. P., Schrooten, C., & Heuven, H. C. M. (2012). Genome-wide association study to identify chromosomal regions associated with antibody response to Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis in milk of Dutch Holstein-Friesians. Journal of Dairy Science, 95(5), 2740-2748. Vansnick, E., Vercammen, F., Bauwens, L., D’Haese, E., Nelis, H., & Geysen, D. (2005). A survey for Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis in the Royal Zoological Society of Antwerp. The Veterinary Journal, 170(2), 249-256. Verschoor, C. P., Pant, S. D., You, Q., Schenkel, F. S., Kelton, D. F., & Karrow, N. A. (2010). Polymorphisms in the gene encoding bovine interleukin-10 receptor alpha are associated with Mycobacterium avium ssp. paratuberculosis infection status. BMC genetics, 11(1), 1-9. Zare, Y., Shook, G. E., Collins, M. T., & Kirkpatrick, B. W. (2014). Heritability estimates for susceptibility to Mycobacterium avium subspecies paratuberculosis infection defined by ELISA and fecal culture test results in Jersey cattle. Journal of Dairy Science, 97(7), 4562-4567. Dickinson, R. E., Dallol, A., Bieche, I., Krex, D., Morton, D., Maher, E. R., & Latif, F. (2004). Epigenetic inactivation of SLIT3 and SLIT1 genes in human cancers. British journal of cancer, 91(12), 2071-2078. Dubos, A., Castells-Nobau, A., Meziane, H., Oortveld, M. A., Houbaert, X., Iacono, G., & Herault, Y. (2015). Conditional depletion of intellectual disability and Parkinsonism candidate gene ATP6AP2 in fly and mouse induces cognitive impairment and neurodegeneration. Human molecular genetics, 24(23), 6736-6755. Litonin, D., Sologub, M., Shi, Y., Savkina, M., Anikin, M., Falkenberg, M., & Temiakov, D. (2010). Human mitochondrial transcription revisited: only TFAM and TFB2M are required for transcription of the mitochondrial genes in vitro. Journal of Biological Chemistry, 285(24), 18129-18133. Scholz, B. A., Sumida, N., de Lima, C. D. M., Chachoua, I., Martino, M., Tzelepis, I., & Ohlsson, R. (2019). WNT signaling and AHCTF1 promote oncogenic MYC expression through super-enhancer-mediated gene gating. Nature genetics, 51(12), 1723-1731. Zou, H. L., Su, C. J., Shi, M., Zhao, G. Y., Li, Z. Y., Guo, C., & Ding, Y. Q. (2009). Expression of the LIM-homeodomain gene Lmx1a in the postnatal mouse central nervous system. Brain research bulletin, 78(6), 306-312.v Deng, W., Wu, J., Zheng, W., Wang, Q., Li, D., & Kuang, H. (2023). RNF150 suppresses papillary thyroid carcinoma with ASK1 ubiquitination presenting a direct target via inactivating p38 signaling axis. Cell Biology International. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 408 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 267 |