بررسی تنوع ژنتیکی توالی رسپتور ۴ ژن اینترلوکین (IL-۴R) در بین گاوهای اروپایی و هندی

هدف: ژن گیرنده اینترلوکین-۴ (IL-۴R) یکی از اجزای کلیدی مسیرهای سیگنالینگ ایمنی است که نقش مهمی در تنظیم پاسخ های ایمنی و فرایندهای تولیدمثلی در پستانداران ایفا می کند. هدف از این مطالعه، بررسی تنوع ژنتیکی جایگاه ژن IL-۴R در دو زیرگونه گاو Bos taurus (گاوهای اروپایی) وBos indicus (گاوهای هندی) بود.روش پژوهش: ۲۶ توالی نوکلئوتیدی مربوط به نژادهای مختلف هر دو زیرگونه اروپایی و هندی از پایگاه های داده NCBI و Ensemble استخراج و هم تراز شدند. هم ترازی توالی­های ژنی با الگوریتم CLUSTAL-W نرم افزار MEGA (نسخه ۱۱) انجام شد. سپس تعداد و انواع جهش­ها و میزان چندشکلی، تنوع نوکلئوتیدی، تعداد جایگاه­های که در آن ها جایگزینی مشابه یا غیر­مشابه اتفاق افتاده، درصد تفرق ژنی، درصد جایگزینی­های انتقالی و تقاطعی و تبدیل ژنی با نرم افزارهای MEGA۱۱ و Dnaspv۵ محاسبه شدند. درصد جانشینی های انتقالی و تقاطعی نوکلئوتیدی با استفاده از روش حداکثر درست نمایی ترکیبی محاسبه شد. تنوع هاپلوتایپی براساس روش حداکثر درستنمایی و فاصله ژنتیکی براساس مدل تامورا-نئی محاسبه شدند و در نهایت درخت فیلوژنتیک با روش اتصال همسایگی (NJ) ترسیم گردید. برای بررسی فشار انتخاب در جایگاه ژن اینترلوکین-۴ نسبت جایگزینی­های غیرمترادف به مترادف (dN/dS) محاسبه شد.یافته­ ها: میزان تنوع نوکلئوتیدی در ناحیه ژن IL-۴R در گاوهای اروپایی و هندی به ترتیب ۳۳/۰ و ۲۱۴/۰ برآورد شد. نتایج نشان داد که در تمامی جمعیت ها، نرخ جانشینی های انتقالی بیش تر از جانشینی های تقاطعی است و هم چنین، درصد تبدیل بازهای پورینی به پورینی بیش تر از تبدیل بازهای پیریمیدینی به پیریمیدینی و برعکس بودند. نسبت dN/dS در گاوهای اروپایی و هندی به ترتیب ۹/۰ و ۱۱/۱ محاسبه شد که بیانگر غالب بودن انتخاب خالص در گاوهای اروپایی و وجود نشانه هایی از انتخاب مثبت در گاوهای هندی طی تکامل این جایگاه ژنی است. تحلیل درخت فیلوژنتیک نشان دهنده مسیرهای تکاملی متفاوت ژن IL-۴R در این نژادها بود، به گونه ای که با وجود داشتن نیای مشترک، گاوهای اروپایی قدمت تکاملی بیش تری نسبت به گاوهای هندی نشان دادند.نتیجه­ گیری: یافته­های مطالعه حاضر بیانگر الگوهای تکاملی متفاوت در گاوهای اروپایی و هندی بودند. غالب بودن انتخاب خالص در گاوهای اروپایی و وجود شواهدی از انتخاب مثبت در گاوهای هندی بیانگر این است که ژن IL-۴R در طول فرایند تکامل تحت فشارهای انتخابی متفاوتی قرار داشته است. لذا نتایج مذکور علاوه بر درک بهتر تکامل مولکولی و تنوع ژنتیکی ژن های ایمنی در گاو می تواند در راهبردهای آینده اصلاح نژاد در گاو به ویژه در زمینه عملکرد ایمنی و مقاومت به بیماری ها مورداستفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

انتخاب طبیعی ، ژنIL-۴R ، فیلوژنتیک ، گاوهای اروپایی ، گاوهای هندی