آنالیز بیان ژن ماهیچه اسکلتی به منظور شناسایی ژن های موثر در فرایند رشد گاو گوشتی

هدف از انجام این پژوهش شناسایی ژن های موثر در فرایند رشد و نمو گاو گوشتی با استفاده از پروفایل بیان ژن می باشد. رشد به عنوان تغییرات وزن زنده در هر واحد زمان یا توصیف نموداری وزن در مﻘابل سن حیوان بیان می شود. رشد حیوان نتیجه فرآیندهای زیستی متعددی است و ژنوتیپ، تعیین کننده حداکثر سطحی است که این فرآیندها میتوانند رخ دهند. در این مطالعه داده های خام مربوط به سنین تولد، سه ماهگی، هفت ماهگی، ۱۲ ماهگی، ۲۰ ماهگی، ۲۵ ماهگی و ۳۰ ماهگی با فرمت TXT از پایگاه داده ArrayExpress با شماره دسترسی E-GEOD-۲۵۵۵۴ دانلود شدند. در مرحله بعد، ابتدا کنترل کیفیت داده های خام موجود با استفاده از بسته Limma، موجود در نرم افزار R با روش تحلیل مولفه های اساسی (PCA) و سپس نرمال سازی داخل ریزآرایه ها با استفاده از روش LOESS و بین نمونه ها به روش چندک انجام شد. معیارهای شناسایی ژن های با بیان افتراقی و معنی داری دو شاخص (۲- > Fold Change > ۲) و (Adj P-Value < ۰.۰۵) بودند. بررسی مسیرهای زیستی توسط پایگاه DAVID انجام شده و بازسازی شبکه تنظیم بیان ژن توسط نرم افزار Cytoscape صورت گرفت. نتایج آنالیز نشان داد در سنین متفاوت در مجموع ۱۰۳۰ ژن مرتبط با رشد تفاوت معنی داری داشتند که از این تعداد ۵۱۸ ژن افزایش بیان و ۵۱۲ ژن کاهش بیان داشتند. از جمله مسیرهای سیگنال دهی موثر بر فرایند رشد می توان Wnt، Insulin، IGF-I را نام برد و از مهم ترین ژن های شناسایی شده در این مطالعه FN۱ ،SOD۲ ،PCK۱ ،HMOX۱ ، SERPINE۱ ، CST۳، STAT۳ و HSPA۱A می باشند. ژن FN۱ در سنین ۲۵-۲۰ و ۳۰-۲۵ ماهگی،SOD۲ در سن ۳-۰ ماهگی، HMOX۱ در سنین ۳-۰ و ۲۰-۱۲ ماهگی، SERPINE۱ در سن ۷-۳ ماهگی، PCK۱ در سن ۲۵-۲۰ ماهگی، STAT۳ در سن ۲۵-۲۰ ماهگی و HSPA۱A در سن ۳۰-۲۵ ماهگی افزایش بیان معنی داری داشتند. بنابراین نتایج این مطالعه می تواند اطلاعات تکمیلی برای درک بهتر ارتباط ژن ها و مسیرهای زیستی آن ها در فرایند رشد و استفاده در برنامه های اصلاح نژاد دام فراهم آورد.

کلیدواژه ها:

آنالیز شبکه ، بیوانفورماتیک ، پایگاه داده ، ریزآرایه ، مسیر زیستی