رمزگشایی الگوی بیان ژن در تکامل جنینی گاو: بینش هایی در مورد شبکه های تنظیمی کلیدی و پیامدهای آن برای فناوری های تولیدمثل

هدف: الگوهای بیان ژن های مرتبط با رشد در طول رشد جنین گاو، فرآیندهای بسیار تنظیم شده ای هستند که تحت تاثیر عوامل ژنتیکی و محیطی قرار دارند. این مطالعه بینش های جدیدی در مورد این الگوها ارائه می دهد و بینش پیشرفته ای را در مورد رشد جنین و شناسایی کاندیداهای امیدوارکننده برای بهبود فناوری های تولید مثل در اصلاح نژاد گاو ارائه می دهد. مواد و روش ها: در تحقیق حاضر، داده های بیان ژن مربوط به جنین های گاوی با شماره دسترسی (GEO: GSE۱۸۲۹۰) با استفاده از GEO۲R تحلیل شدند تا ژن هایی با بیان متفاوت (DEGs) را در مراحل کلیدی رشد از اووسیت تا مرحله ۲ سلولی، مرحله ۴ سلولی تا ۱۶ سلولی، و مورولا تا بلاستوسیت شناسایی شوند. سپس، آنالیز غنی سازی ژن (GO) و مسیرهای KEGG به منظور شناسایی فرآیندهای زیستی مهم مرتبط با DEGهای شناسایی شده انجام شد. سپس، شبکه برهمکنش پروتئین-پروتئین (PPI) برای بررسی ارتباطات بین ژن های هاب، همراه با شناسایی میکروRNAهای (miRNAها) و فاکتورهای رونویسی مربوطه ساخته شد. نتایج: این تجزیه و تحلیل، بیان متفاوت ۲۲۴۴ ژن (۱۰۲۶ ژن بیان بالا، ۱۲۱۸ بیان پایین) را در طول گذر ازمرحله اووسیت به ۲ سلولی، ۲۳۷۹ ژن (۱۱۴۶ ژن افزایش بیان، ۱۲۳۳ ژن کاهش بیان) را در طول پیشرفت از ۴ سلولی به ۱۶ سلولی و ۱۵۴۴ ژن (۸۲۱ ژن افزایش بیان، ۷۲۳ ژن کاهش بیان) را در طول تغییر از دوره های مورولا به بلاستوسیست شناسایی کرد. آنالیزهای GO و KEGG فرآیندهای بیولوژیکی غنی شده ای مانند کاتابولیسم mRNA، تخریب واسطه کدهای بی معنی، فعال سازی ماست سل ها، فسفوریلاسیون پروتئین، سیگنال دهی فاکتور رشد عصبی، تنظیم رگ زایی، سیگنال دهی MAPK و Rap۱ و پردازش پروتئین شبکه آندوپلاسمی را برجسته کردند. ژن های هاب کلیدی، از جمله HSPA۱A ، PPARGC۱A، AKT۲، EGR۱ و HSDL۲، به همراه miRNA های (bta-miR-۱۰۳a-۳p و bta-miR-۷۶۹-۵p) و فاکتورهای رونویسی (HSF۱، FOXA۲، FOXO۱ و CREB) مرتبط شناسایی شدند. . نتیجه گیری: نتایج تجزیه و تحلیل مطالع تغییرات بیان ژن در هر مرحله را نشان داد و مسیرهای بیولوژیکی کلیدی و شبکه های تنظیمی دخیل در رشد جنین گاو را برجسته کرد. ژن های مرکزی، miRNAها و فاکتورهای رونویسی به عنوان نشانگرهای زیستی و اهداف بالقوه شناسایی شدند. این یافته ها بینش های مولکولی ارزشمندی را ارائه می دهند که می توانند برای بهبود فناوری های تولید مثلی و باروری در پرورش گاو به کار روند.

کلیدواژه ها:

الگوهای بیان ژن ، رشد و نمو جنین گاو ، زیست شناسی تولید مثل ، ژن هاب