شناسایی ماژول های هم بیان کلیدی و مسیرهای عملکردی مرتبط با ورم پستان گاوهای شیری ناشی از گونه های پروتوتکا از طریق رویکرد ادغام کاربردی تجزیه و تحلیل های بیوانفورماتیکی

ورم پستان یکی از جدی ترین چالش های صنعت گاوهای شیری می باشد که تاکنون سازوکارهای تنظیم ژنی موثر در میزبان در پاسخ به گونه های پروتوتکا به عنوان پاتوژن های نوظهور به طور کامل شناسایی نشده اند. هدف از ارائه پژوهش حاضر، ادغام چندلایه ای تجزیه و تحلیل های ترانسکریپتوم مقایسه ای، شبکه های هم بیانی ژنی وزن دار و شبکه های تنظیمی دوبخشی برای شناسایی ماژول های هم بیان هاب دارای افزایش و کاهش بیان دخیل در سازوکارهای تنظیم ژنی سلول های سوماتیک شیر دو گروه از گاوهای شیری هلشتاین مبتلا به ورم پستان (۸ نمونه) و سالم (۷ نمونه) بود. ژن های دارای افزایش و کاهش بیان حاصل از هر تجزیه و تحلیل به صورت مستقل از هم تفکیک شدند (FC ≥ ۲ and ≤ −۲, FDR < ۰.۰۵) و برای هر گروه شبکه های تنظیمی دوبخشی بازسازی گردید. ماژول هم بیان هاب دارای افزایش بیان شامل ۱۳ ژن هاب (POU۲AF۱، FCRL۵، JCHAIN، CD۱۹، MS۴A۱، CD۷۹A، IL۱۷A، IFNG، PAX۵، CXCR۵، TNFRSF۱۳C، CD۷۹B و CD۲۲) و ۲ miRNA هاب (bta-miR-۲۴۰۴ و bta-miR-۲۸۸۷) بود که به طور کلی در پاسخ های دفاعی، فعال سازی سیستم ایمنی بدن با تنظیم پاسخ های التهابی، سیستم ایمنی تطبیقی، سلول های B و T و مسیر سیگنالی IL-۱۷ نقش داشتند. همچنین ماژول هم بیان دارای کاهش بیان حاصل تعامل ۶ ژن هاب (CSN۱S۱، CSN۱S۲، CSN۲، BTN۱A۱، LALBA و PLIN۲) و ۶ miRNA هاب (bta-miR-۲۴۶۲، bta-miR-۳۴a، bta-miR-۱۴۳۴، bta-miR-۱۲۰۰۱، bta-miR-۱۱۹۸۱ و bta-miR-۱۸۳۵) بود که به طور عمده در تنظیم فعالیت های مرتبط با سنتز شیر و ترکیبات آن، تنظیم سازوکارهای هورمونی و مسیر سیگنالی گلوکاگون کد می شدند. نتایج این پژوهش، می تواند زمینه ساز معرفی ترانسکریپت های کلیدی دخیل در سازوکارهای تنظیم ژنی مرتبط با میزان حساسیت و یا مقاومت به ورم پستان گاوی ناشی از گونه های پروتوتکا برای راهبردهای اصلاح نژادی باشد.

کلیدواژه ها:

ترانسکریپتوم ، گاو شیری ، گونه های پروتوتکا ، ماژول های هم بیان ، ورم پستان