شناسایی سازوکارهای تنظیمی درگیر در بلوغ جنسی و باروری بزهای ماده براساس رویکرد تجزیه و تحلیل شبکه های تنظیمی و مسیرهای عملکردی

بلوغ جنسی و باروری در حیوانات ماده از مولفه های کلیدی در افزایش بهره وری تولیدمثل و راهبردهای اصلاح نژادی در دامپروری به شمار می روند؛ با این حال، سازوکارهای تنظیم ژنی موثر بر این فرآیندها همچنان به طور کامل شناسایی نشده اند. در مطالعه حاضر، به منظور بررسی تنظیمات مولکولی مرتبط با بلوغ جنسی و باروری در بز، داده های RNA-Seq از بافت تخمدان بزهای ماده نژاد خاکستری سیاه جینینگ در چهار بازه زمانی (روز تولد، دو ماهگی، چهار ماهگی و شش ماهگی) تجزیه و تحلیل شد. ژن های دارای افزایش و کاهش بیان به صورت مستقل تفکیک شدند و برای هر گروه، شبکه های تنظیمی miRNA–mRNA و ماژول های عملکردی مرتبط بازسازی شدند. شناسایی ژن های هاب بر پایه دو رویکرد صورت گرفت: تجزیه و تحلیل شبکه های تنظیمی چندبخشی، منجر به شناسایی ژن های هاب CCDC۳۹، CCDC۴۰، CCDC۶۵، DNAH۱، DNAI۲، LRGUK  و LOC۱۰۲۱۷۷۲۹۵  شد. همچنین با بررسی رویکرد میزان مشارکت ژن ها در مسیرهای بیولوژیکی، ژن های  DNAH۲، DNAH۶، DNAH۷، DNAH۵، ENSCHIP۰۰۰۰۰۰۳۰۹۳۴ و DNAI۲ به عنوان ژن های هاب معرفی شدند. ژن DNAI۲ در هر دو روش، به عنوان ژن هاب شناسایی و معرفی شد. همچنین دو miRNA هاب شامل mir-۱۸۷-۵p و mir-۱۴۷a در شبکه ژن های دارای افزایش بیان شناسایی شدند که تعاملات برجسته ای با ژن های هدف خود داشتند. ژن های مذکور در فرآیندهای زیستی مختلفی از جمله حرکت مژکی، مونتاژ بازوی داینئین، سازمان دهی اندامک ها، پویایی ریزلوله ها، تمایز سلول های جنسی و فعال سازی آکروزوم مشارکت دارند. یافته های این پژوهش، شناخت دقیق تری از تنظیمات ژنی مرتبط با بلوغ و باروری بز ماده ارائه می دهد و زمینه ساز بهبود مدیریت تولیدمثل است.

کلیدواژه ها:

باروری ، بلوغ جنسی ، ترانسکریپتوم ، DNAI۲ ، شبکه تنظیمی miRNA–mRNA