پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 161 |
| تعداد شماره‌ها | 6,532 |
| تعداد مقالات | 70,504 |
| تعداد مشاهده مقاله | 124,123,078 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,231,187 |
برآورد میزان ضرایب همخونی ژنومی، شناسایی جزایر همخون و ژنهای متاثر در برخی از گوسفندان نژاد مصری سازگار با شرایط محیطی متفاوت | ||
| علوم دامی ایران | ||
| دوره 55، شماره 1، فروردین 1403، صفحه 95-109 اصل مقاله (1.73 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijas.2023.354946.653933 | ||
| نویسندگان | ||
| حسین محمدی* 1؛ محمد شمس اللهی2 | ||
| 1گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و محیط زیست، دانشگاه اراک، اراک، ایران | ||
| 2گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران | ||
| چکیده | ||
| در پژوهش حاضر، به منظور برآورد میزان ضرایب همخونی ژنومی و شناسایی جزایر ROH، مجموع 206رأس گوسفند متعلق به سه نژاد گوسفند مصری با تراشههای K50 تعیین ژنوتیپ شدند. پس از کنترل کیفیت دادهها، 48361 تعداد نشانگر SNP در تعداد نمونه 204 رأس گوسفند باقی ماند. تخمین ضریب همخونی، از طریق چهار روش ماتریس روابط خویشاوندی (FGRM)، میزان هموزیگوسیتی (FHOM)، همبستگی گامتها (FUNI)، با استفاده از نرمافزار GCTA (نسخه0/1) و همچنین، قطعات هموزیگوت ژنومی (FROH) با PLINK (نسخه 9/1) محاسبه شد. بعنوان پیش فرض، 1 درصد از نشانگرهای SNP با بالاترین فراوانی در قطعات هموزیگوت بعنوان، جزایر ROH در نظر گرفته شد. نتایج این بررسی نشان داد که بطور کلی، پس از تجزیه و تحلیلهای انجام شده مجموع، 62 جزیره ROH با طول 60/24 تا 13 مگاباز شناسایی شد. بطورئیکه، توزیع جزایر ROH در سرتاسر ژنوم یکنواخت نبود و بین نژادها متفاوت بود، بطوری که بیشترین و کمترین تعداد جزایر ROH به ترتیب روی کروموزومهای شماره 1، 24 و 26 مشاهده شد، ولی، برخی مناطق مشترک شناسایی شدند. میانگین تعداد و طول ROH محاسبه شده در تمام نژادهای گوسفند مورد مطالعه به ترتیب برابر، با 11 و 78/205 مگا جفت باز بود. کمترین ضریب همخونی محاسبه شده با سه روش (FGRM، FHOM، FUNI) مربوط به نژاد گوسفند وهیتی و بیشترین مربوط به نژاد گوسفند سیدی بود. همچنین، بیشترین میزان FROH (043/0) در نژاد سیدی و کمترین مقدار آن (018/0) در نژاد بارکی برآورد شد. بررسی بیوانفورماتیکی، مناطق شناسایی شده نشان داد که برخی از این مناطق ژنومی با ژنهای مؤثر بر آداپتاسیون و سیستم ایمنی (SEMA3D، CSF2، ITPR1)، ژنهای کاندیدای دخیل صفات رشد و توسعه عضلات اسکلتی (UGGT1، ITGA2)، ژنهای کاندیدای تولیدمثل (ABHD16B) همپوشانی دارند. به عنوان جمع بندی نتایج پژوهش حاضر نشان داد که فرآیند انتخاب برای صفات مهم اقتصادی در طی سالهای متوالی، منجر به شکلگیری قطعات هموزیگوت زیادی به نام جزایر ROH در ژنوم گوسفندان شده است که پویش ژنومی این جزایر در سطح ژنوم میتواند بعنوان، راهبرد جایگزین برای شناسایی مناطق ژنومی مرتبط با صفات مهم اقتصادی باشد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| ژن کاندیدا؛ سیستم ایمنی؛ سیگنال انتخاب؛ جزایر ROH؛ گوسفند | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Estimation of genomic inbreeding coefficient, detection of ROH Islands and Related Genes in different Egyptian sheep breeds adapted to different environment | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Hossein Mohammadi1؛ Mohammad Shamsollahi2 | ||
| 1Department of Animal Sciences, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Arak University, Arak, Iran | ||
| 2Department of Animal Sciences, Faculty of Agriculture, University of Ilam. Ilam, Iran. | ||
| چکیده [English] | ||
| In this study in order to estimate inbreeding coefficient and identify the ROH Islands associated with the genes under selection, the 50k BeadChip genotyped data of 206 sheep from 3 different Egyptian breeds were used. After quality control, 48361 SNPs in 204 sheep were remained for the future analysis. Inbreeding coefficient was calculated using four methods including, genomic relationship matrix (FGRM), excess of homozygosity (FHOM), correlation between uniting gametes (FUNI) using the GCTA 1.0 software and run of homozygosity (FROH) using the PLINK 1.9 software. One percent of SNP with the highest frequency in ROH were considered as ROH Islands. The lowest rate of inbreeding according to (FGRM, FHOM, and FUNI) was related to Wahati and the highest was related to Saidi breed. The highest amount of FROH (0.043) was observed in Saidi and the lowest amount (0.018) was observed in Barki breed. Average length of ROH ranged from 45.02 to 205.87 Mb, while the average number of ROH ranged from 8.14 to 14.07. The highest number ROH was observed on chromosome 2, while the lowest was on chromosome 26. Average inbreeding coefficient from FROH in Barki, Saidi and Wahati were estimated 0.018, 0.043 and 0.027 respectively. A total of 62 ROH Islands with length: 24.60 Kb to 13 Mb were identified, which covering less than 1% of the sheep genome. The ROH Islands was not distributed across the genome uniform and varied among breeds, but some common were identified. Bioinformatics analysis demonstrated that some of these genomic regions overlapped with reported genes that directly or indirectly influenced traits for adaptation and immune system (SEMA3D, CSF2, ITPR1), development of the skeletal muscle (UGGT1, ITGA2), and reproduction (ABHD16B). The results of this study revealed that, the selection processes in different sheep breeds for economic traits during several years, has led to the formation of many ROH islands in sheep genome, therefore scanning these regions at the genome level can be an alternative strategy to identify genes and associated loci with economic traits. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Candidate gene, Immune system, ROH Islands, Selection sweeps, Sheep | ||
| مراجع | ||
|
محمّدی؛ حسین، رأفت؛ عباس، مرادی شهر بابک؛ حسین، شجاع؛ جلیل و مرادی، محمد حسین (1397). برآورد ضریب همخونی ژنومی و اندازه مؤثر جمعیت در گوسفندان زندی با استفاده از تراشه متراکم نشانگری. مجله پژوهش و سازندگی، 119 (2)، 142-129. موسی نژاد خبیصی؛ مژده، اسمعیلی زاده؛ علی و اسدی فوزی، مسعود (1401). بررسی میزان همخونی ژنومی در گوسفندان بومی ایران با استفاده از نشانگرهای متراکم (600k SNP). مجله پژوهشهای تولیدات دامی، 13 (35)، 167-158. نصرتی؛ مریم و محمّد آبادی، محمد رضا (1401). پویش ژنومی جزایر همخونی و ژنهای مرتبط با آن در جمعیت گوسفندان دنیا. مجله پژوهشهای تولیدات دامی، 13 (36)، 146-137.
REFERENCES Addo, S., Klingel, S., Thaller, G., & Hinrichs, D. (2021). Genetic diversity and the application of runs of homozygosity-based methods for inbreeding estimation in German White-headed Mutton sheep. PLoS One, 16, e0250608. Aboul-Naga, A.M., Alsamman, A.M., El Allali, A., Elshafie, M.H., Abdelal, E.S., Abdelkhalek, T.M., & Abdelsabour, T.H. (2022). Genome-wide analysis identified candidate variants and genes associated with heat stress adaptation in Egyptian sheep breeds. Frontiers in Genetics, 13, 898522. Almamun, H. A., Clark, S. A., Kwan, P. & Gondro, C. (2015). Genome-wide linkage disequilibrium and genetic diversity in five populations of Australian domestic sheep. Genetic Selection Evolution, 47, 90. Curik, I., Ferenčaković, M. & Sölkner, J. (2014). Inbreeding and runs of homozygosity: a possible solution to an old problem. Livestock Science, 166, 26-34. Elshazly, A., & Youngs, C.R. (2019). Feasibility of utilizing advanced reproductive technologies for sheep breeding in Egypt. Part 1. Genetic and nutritional resources. Egyptian Journal of Sheep and Goats Sciences, 14, 39–52. Eydivandi. S., Roudbar, M. A., Karimi, M. O. & Sahana, G. (2021). Genomic scans for selective sweeps through haplotype homozygosity and allelic fixation in 14 indigenous sheep breeds from Middle East and South Asia. Scientific Reports, 11(1), 2834. Gomez-Raya, L., Rodríguez, C., Barragán, C. & Silió, L. (2015). Genomic inbreeding coefficients based on the distribution of the length of runs of homozygosity in a closed line of Iberian pigs. Genetic Selection Evolution, 47,81. Liu, J., Shi, L., Li, Y., Chen, L., Garrick, D., Wang, L. & Zhao, F. (2021). Estimates of genomic inbreeding and identification of candidate regions that differ between Chinese indigenous sheep breeds. Journal of Animal Science and Biotechnology, 12(1), 95. Machová, K., Marina, H., Arranz, J. J., Pelayo, R., Rychtářová, J., Milerski, M., Vostrý, L. & Suárez-Vega, A. (2023). Genetic diversity of two native sheep breeds by genome-wide analysis of single nucleotide polymorphisms. Animal, 17(1), 100690. Mastrangelo, S., M. Tolone, M.T. Sardina, G. Sottile, A.M. Sutera, R. Di Gerlando & Portolano, B. (2017). Genome-wide scan for runs of homozygosity identifies potential candidate genes associated with local adaptation in Valle del Belice sheep. Genetics Selection Evolution, 49, e84. Mastrangelo, S., E. Ciani, M. T., Sardina, G. Sottile, F. Pilla & Portolano, B. (2018). Runs of homozygosity reveal genome-wide autozygosity in Italian sheep breeds. Animal Genetics, 49, 71-81. Mohammadi, H., Rafat, A., Moradi Shahrebabak, H., Shodja, J. & Moradi, M. H. (2018). Estimation of genomic inbreeding coefficient and effective population size in Zandi sheep breed using density SNP markers (50K SNPChip). Animal Sciences, 119,129-142. (In Persian) Moosanezhad Khabisi, M., Esmailizadeh, A. & Asadi Fozi, M. (2022). Evaluation of genomic inbreeding rate in Iranian native sheep using dense SNP markers (600K). Research on Animal Production, 13(35),158-167. (In Persian) Moioli, B., Pilla, F. & Ciani, E. (2015). Signatures of selection identify loci associated with fat tail in sheep. Journal of Animal Science, 93, 4660–4669. Nosrati, M. & Mohammad Abadi, M. R. (2022). Genome-wide scans of ROH islands and related genes in the world's sheep populations. Research on Animal Production, 13 (36), 137-146 (In Persian). Pasandideh, M., Gholizadeh, M. & Rahimi Mianji, G. (2020). Estimation of effective population size and genomic inbreeding coefficients in Baluchi sheep using genome wide single nucleotide polymorphisms (SNPs). Iranian Journal of Applied Animal Sciences (IJAS), 10(2), 287-295. Peripolli, E., Munari, D. P., Silva, M. V. G. B., Lima, A. L. F., Irgang, R. & Baldi, F. (2017). Runs of homozygosity: current knowledge and applications in livestock. Animal Genetics, (3), 255-271. Purfield, D. C., S. McParland, E. Wall & Berry, D. P. (2017). The distribution of runs of homozygosity and selection signatures in six commercial meat sheep breeds. PLoS One, 12, e176780. Purcell, S., Neale, B., Todd-Brown, K., Thomas, L., Ferreira, M. A. R. & Bender, D. (2007). PLINK: a toolset for whole-genome association and population-based linkage analysis. The American Journal of Human Genetics, 81, 559-575. Srikanth, K., Lee, S. H., Chung, K. Y., Park, J. E., Jang, G. W., Park, M. R., Kim, N. Y., Kim, T. H. & Lim, D. (2020). A Gene-set enrichment and protein-protein interaction network-based gwas with regulatory snps identifies candidate genes and pathways associated with carcass traits in hanwoo cattle. Genes (Basel), 11(3), 316. Tsartsianidou, V., Sánchez-Molano, E., Kapsona, V. V., Basdagianni, Z., Chatziplis, D., Arsenos, G., Triantafyllidis, A. & Banos, G. (2021). A comprehensive genome-wide scan detects genomic regions related to local adaptation and climate resilience in Mediterranean domestic sheep. Genetic Selection Evolution, 53(1), 90. VanRaden, P. M. (2008). Efficient methods to compute genomic predictions. Journal of Dairy Science, 91(11), 4414–4423. Wann A. (2012). A role for IFT88/the primary cilium in the inflammatory response to interleukin-1. Cilianal, 1:60-61. Xu, Z. Y., Yang, H., Xiong, Y. Z., Deng, C. Y. & Li, F. E. (2010). Identification of three novel SNPs and association with carcass traits in porcine TNNI1 and TNNI2. Molecular Biology Reports, 37, 3609–3613. Yang, L., Qin, Y. & Jian, C. (2021). Screening for core genes related to pathogenesis of Alzheimer’s disease. Frontiers Cell Development Biology, 9, 668738. Yurchenko, A. A., Daetwyler, H. D. & Yudin, N. (2018). Scans for signatures of selection in Russian cattle breed genomes reveal new candidate genes for environmental adaptation and acclimation. Scientific Reports, 8, 12984. Zhao, F., Deng, T., Shi, L., Wang, W., Zhang, Q., Du, L. & Wang L. (2020). Genomic scan for selection signature reveals fat deposition in Chinese indigenous sheep with extreme tail types. Animals (Basel), 10(5), 773. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 282 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 297 |
||