پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 158 |
| تعداد شماره‌ها | 6,225 |
| تعداد مقالات | 67,685 |
| تعداد مشاهده مقاله | 115,000,417 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 89,677,264 |
مروری اجمالی بر محاسبه همخونی: از کلاسیک تا ژنومیک | ||
| علمی- ترویجی (حرفه‌ای) دامِستیک | ||
| مقاله 8، دوره 19، شماره 2 - شماره پیاپی 14، آذر 1398، صفحه 18-27 اصل مقاله (3.28 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله علمی- ترویجی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/domesticsj.2019.75507 | ||
| نویسندگان | ||
| روناک صالحی* 1؛ فرزاد غفوری2 | ||
| 1دانشجوی دکتری تخصصی ژنتیک و اصلاح نژاد دام، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز | ||
| 2دانشجوی دکتری تخصصی ژنتیک و اصلاح نژاد دام و طیور گروه مهندسی علوم دامی، دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران | ||
| چکیده | ||
| تمرکز اصلاحگران بر صفات اقتصادی و افزایش تولید از طریق انتخاب ژنتیکی پیامدهای منفی همچون بروز همخونی را به دنبال خواهد داشت که نتیجۀ آن پسروی ژنتیکی، افزایش ناهنجاری‌های ژنتیکی، حساسیت به بیماری‌ها و نهایتاً مرگ و میر خواهد بود. افزایش میزان همخونی در صنعت دامپروری به مسئلهای جدی تبدیل شده است، به گونه‌ای که محاسبه میزان آن، استفاده از نرم‌افزارهای جدید و ثابت نگاه داشتن میزان همخونی در حد بهینه در جمعیت، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. با استفاده از اطلاعات شجره، اطلاعات ژنوتیپی حاصل از نشانگرهای مولکولی و اخیراً ابرداده‌های حاصل از توالی‌یابی نسل آینده و فناوری اسنیپ چیپ، محاسبه همخونی در سطوح مختلف را امکان پذیر ساخته است که هر کدام مزایا و معایب قابل بحث و همچنین ساختار محاسباتی ویژه‌ای دارند. این روش‌ها باعث شده است که محاسبه همخونی دقیق‌تر و با صحت بالاتری صورت گیرد. پیدایش تکنولوژی‌های پیشرفته در ژنتیک مولکولی، منجر به شناسایی جزایر ROH در سطح کل ژنوم گونه‌های مختلف دامی شده است و به دنبال آن مطالعات گسترده‌ای در علوم دامی در این زمینه صورت گرفته است. با استفاده از این روش‌ها می‌توان سهم همخونی با منشأ اجدادی و اطلاعات ژنومیکی حاصل از تلاقی‌های صورت گرفته را طبقه‌بندی کرد. هدف اصلی در این مطالعه بیان مفهوم همخونی و علل بروز آن، اصول محاسباتی، تقسیر و پیشرفته‌های اخیر در زمینه محاسبه همخونی از روش‌های کلاسیک تا ژنومیک می‌باشد. ناگفته نماند که دستیابی به میزان همخونی در یک گله، پایان کار از دیدگاه اصلاح‌نژادی محسوب نمی‌شود، بلکه براساس ساختار و میزان همخونی در جمعیت، باید راهکارهای علمی و عملی مختلف جهت کاهش و اجتناب از همخونی بیشتر صورت پذیرد. با توجه به روش‌های محاسبه همخونی بررسی شده در این مطالعه، روش ROH بهترین و قوی‌ترین روش می‌باشد، زیرا در این روش می‌توان قطعات کوچک IBD را در محاسبه همخونی لحاظ کرد. در مقابل در روش‌های کلاسیک (شجره)، به دلیل کامل نبودن شجره‌های ثبت شده و اشتباهات موجود، دقت محاسبه همخونی پایین می‌باشد. در منابع مختلف علمی ضریب همبستگی بین FROH و Fp ، 85 -50 درصد گزارش شده است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| همخونی؛ کلاسیک؛ ژنومیک؛ نشانگرهای DNA؛ جزایر ROH | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| An Overview of Computing Inbreeding: From Classical to Genomic | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Ronak Salehi1؛ Farzad Ghafouri2 | ||
| 1Ph.D. Student of Animal Breeding and Genetics, Department of Animal Science, Faculty of Agriculture at University of Tabriz. | ||
| 2Ph.D. Student of Animal and Poultry Breeding & Genetics, Department of Animal Science, College of Agriculture and Natural Resources at the University of Tehran | ||
| چکیده [English] | ||
| The focus of the breeders on economic traits and increased production through genetic selection will have negative consequences such as inbreeding, resulting in genetic recurrence, increased genetic abnormalities, susceptibility to disease and ultimately mortality. Increasing the amount of inbreeding in the livestock industry has become a serious issue, so it is important to calculate the amount, use of new software and keep the inbreeding rate optimum in the population. Using pedigree information, genotypic information from molecular markers and, more recently, metadata from next-generation sequencing and SNP-Chip technology, it has been possible to calculate inbreeding at different levels, each having its own disadvantages and disadvantages as well as its own computational structure. These methods have made the calculation of inbreeding more accurate. Recent advances in molecular genetics have led to the identification of the ROH Islets at the whole genome level of various animal species, followed by extensive studies in the animal sciences. These methods can classify the inbreeding rate of the ancestors and the genomic information obtained from the crosses. The main purpose of this study is to describe the concept of inbreeding and its causes, computational principles, recent advances in computational inference from classical to genomic methods. It goes without saying that achieving inbreeding is not an end of the breed from a eugenics perspective, but rather on the structure and extent of inbreeding in the population, different scientific and practical approaches must be taken to reduce and avoid further inbreeding. According to the inbreeding calculation methods studied in this study, the ROH method is the best and most powerful one because it can be considered small parts of IBD in inbreeding calculation. Conversely, in classical (pedigree) methods, the accuracy of inbreeding calculation is low because of incomplete registered pedigrees and errors. In various scientific sources, the correlation coefficient between FROH and Fp < /sub> is reported to be 50-85%. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Inbreeding, Classical, Genomic, DNA Markers, ROH Islets | ||
| مراجع | ||
|
بحری بیناباج، ف. هادی فرجی، آ.رکوعی، م. جعفری، م. و شیخلو، م.ر. (1393). "برآورد میزان پسروی ناشی از همخونی بر صفات مرتبط با رشد بره‌های قره گل". نشریه پژوهش در نشخوارکنندگان. 4(2): 137-156. رافت، ع. محمدی، ه. مرادی شهر بابک، ح. شجاع، ج. و مرادی شهر بابک، ح. (1397). "برآورد ضریب همخونی ژنومیکی و اندازه موثر جمعیت در گوسفندان نژاد زندی با استفاده از تراشه های متراکم نشانگری". نشریه علوم دامی. شماره 119 :129 -142. مخبر، م. مرادی شهر بابک، م. مرادی شهر بابک، ح. و ویلیامز، ج. (1397). "برآوردضرایبهمخونیدرجمعیت‌هایگاومیشایرانبااستفادهازداده‌هایژنومی ". هشتمین کنگره علوم دامی ایران. ص:1-4.
بحری بیناباج، ف. هادی فرجی، آ.رکوعی، م. جعفری، م. و شیخلو، م.ر. (1393). "برآورد میزان پسروی ناشی از همخونی بر صفات مرتبط با رشد بره‌های قره گل". نشریه پژوهش در نشخوارکنندگان. 4(2): 137-156. رافت، ع. محمدی، ه. مرادی شهر بابک، ح. شجاع، ج. و مرادی شهر بابک، ح. (1397). "برآورد ضریب همخونی ژنومیکی و اندازه موثر جمعیت در گوسفندان نژاد زندی با استفاده از تراشه های متراکم نشانگری". نشریه علوم دامی. شماره 119 :129 -142. مخبر، م. مرادی شهر بابک، م. مرادی شهر بابک، ح. و ویلیامز، ج. (1397). "برآوردضرایبهمخونیدرجمعیت‌هایگاومیشایرانبااستفادهازداده‌هایژنومی ". هشتمین کنگره علوم دامی ایران. ص:1-4. Amos, W., J.W. Wilmer, K. Fullard, T. Burg, J. Croxall, D. Bloch, and T. Coulson. (2001). The influence of parental relatedness on reproductive success. In Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Science. 268(1480): 2021-2027. Bjelland, D.W., K.A. Weigel, N. Vukasinovic, and J.D. Nkrumah. (2013). Evaluation of inbreeding depression in Holstein cattle using whole-genome SNP markers and alternative measures of genomic inbreeding. J. Dairy Sci. 96(7):4697-706. Bourdon R.M. (2000). Understanding animal breeding. 2th edition. Prentice Hall. Inc.New Jersey U.S.A. 538pp. Carothers, A.D., I. Rudan, I. Kolcic, O. Polasek, C. Hayward, A.F. Wright, H. Campbell, P.Teague, N. Hastie, and J.L. Weber. (2006). Estimating human inbreeding coefficients: comparison of genealogical and marker heterozygosity approaches. Ann. Hum. Genet. 70(5): 666-676. Cassel B.G. (2000). Inbreeding. http://www.ext.vt.edu/pubs/dairy/404-080/404-80- Chitneedi, P. K., Arranz, J. J., Suarez‐Vega, A., García‐Gámez, E., and Gutiérrez‐Gil, B. (2017). Estimations of linkage disequilibrium, effective population size and ROH‐based inbreeding coefficients in Spanish Churra sheep using imputed high‐density SNP genotypes. Animal Genetics, 48(4), 436-446. Curik, I., M. Ferenčaković, and J. Sölkner. (2014). Inbreeding and runs of homozygosity: A possible solution to an old problem. Lives. Sci. 166: 26-34. Falconer D.S. and Mackay T.F.C. (1996). Introduction to Quantitative Genetics. 4th Ed.Longman Group LTD. Harlow Essex UK. Ferenčaković, M., J. Sölkner, and I. Curik. (2013). Estimating autozygosity from high-throughput information: effects of SNP density and genotyping errors. Genet. Sel. Evol. 45(1): 42. Forutan, M., Ansari-Mahyari, S., Baes, C., Melzer, N. Schenkel, F.S. and Sargolzaei, M. (2018). Inbreeding andruns of homozygosity before and after genomic selection in North American Holstein cattle. BMC Genomics.19:98 Ghoreishifar, S. M., Moradi-Shahrbabak, H., Parna, N., Davoudi, P., and Khansefid, M. (2019). Linkage disequilibrium and within-breed genetic diversity in Iranian Zandi sheep. Archives Animal Breeding, 62(1), 143-151. Gibson, J., Morton, N. E., and Collins, A. (2006). Extended tracts of homozygosity in outbred human populations. Human Molecular Genetics, 15(5), 789-795. Illumina. (2011). Quality scores for next-generation sequencing. Retrieved from http://www.illumina.com/documents/products/technotes/technote_Q-Scores.pdf Keller, M.C., Visscher, P.M., and Goddard, M.E. (2011). Quantification of inbreeding due to distant ancestorsand its detection using dense single nucleotide polymorphism data. Genetics.189(1), 237-249. Kuhnlein, U., Zadworny, D., Dawe, Y., Fairfull, R. W., and Gavora, J. S. (1990). Assessment of inbreeding by DNA fingerprinting: development of a calibration curve using defined strains of chickens. Genetics, 125(1), 161-165. Lencz, T., C. Lambert, P. DeRosse, K.E. Burdick, T.V. Morgan, J.M. Kane, R. Kucherlapati, and A.K. Malhotra. (2007). Runs of homozygosity reveal highly penetrant recessive loci in schizophrenia. In Proceedings of the National Academy of Sciences. 104(50): 19942-19947. Lush, J.L. (1945). Animal breeding plans. 3rd ed. Iowa State University Press Iowa Malécot, G., and D.M. Yermanos. (1969). The mathematics of heredity. Freeman,San Francisco Martin, L.C. (2000). Simple genetics. http://studbook.co.za/blup/inbreed.html. McQuillan, R., A.-L. Leutenegger, R. Abdel-Rahman, C.S. Franklin, M. Pericic, L. Barac-Lauc, N. Smolej-Narancic, B. Janicijevic, O. Polasek, and A. Tenesa. (2008). Runs of homozygosity in European populations. Am. J. Hum. Genet. 83(3): 359-372 Meuwissen, T.H. (1997). Maximizing the response of selection with a predefined rate of inbreeding. J. Anim. Sci. 75(4): 934-40. Pryce, J.E., B.J. Hayes, and M.E. Goddard. (2012). Novel strategies to minimize progeny inbreeding while maximizing genetic gain using genomic information. J. Dairy Sci. 95(1): 377-88. Purfield, D.C., D.P. Berry, S. McParland, and D.G. Bradley. (2012). Runs of homozygosity and population history in cattle. BMC Genet. 13(1): 70. Saura, M., Fernández, A., Rodríguez, M. C., Toro, M. A., Barragán, C., Fernández, A. I., and Villanueva, B. (2013). Genome-wide estimates of coancestry and inbreeding in a closed herd of ancient Iberian pigs. PLoS One, 8(10), e78314. Sölkner, J., M. Ferencakovic, B. Gredler, and I. Curik. (2010). Genomic metrics of individual autozygosity, applied to a cattle population. In 61st Annual Meeting of the European Association of Animal Production. VanRaden, P.M. (2008). Efficient methods to compute genomic predictions. J. Dairy Sci. 91(11): 4414-23. Vogt D. Swarts H.A. and Massey J. (1993). Inbreeding: It’s meaning Uses and effectson farm animals. http://www.muextension .missouri.edu/. Wright, S. (1922). Coefficients of inbreeding and relationship. Amer. Nat. 56(645): 330-338.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2,499 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 614 |
||