پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 161 |
| تعداد شماره‌ها | 6,573 |
| تعداد مقالات | 71,037 |
| تعداد مشاهده مقاله | 125,513,573 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 98,775,362 |
شناسایی مناطق ژنومی مرتبط با تعداد نتاج متولدشده در بزهای نژاد مورسیانو-گرانادینا بر پایه روش نشانه‌های انتخاب | ||
| تولیدات دامی | ||
| مقاله 2، دوره 26، شماره 4، دی 1403، صفحه 405-417 اصل مقاله (1.34 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jap.2024.375737.623793 | ||
| نویسندگان | ||
| حسین محمدی1؛ امیرحسین خلت آبادی فراهانی* 2 | ||
| 1گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و محیط زیست، دانشگاه اراک، اراک، ایران. رایانامه: H-mohammadi64@araku.ac.ir | ||
| 2نویسنده مسئول، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و محیط زیست، دانشگاه اراک، اراک، ایران. رایانامه: a-farahani@araku.ac.ir | ||
| چکیده | ||
| هدف: طی دهههای اخیر تمایل به شناسایی مناطق ژنومی که حاوی ژن‌های کاندیدای که هدف انتخاب بودهاند، رو به افزایش بوده است. شناسایی نشانه‌های انتخاب میتواند دیدگاههای ارزشمندی در مورد ژن‌ها و یا مناطق ژنومی که تحت انتخاب مثبت بوده و یا هستند فراهم کند که به‌نوبه خود منجر به درک بهتر ارتباط ژنوتیپ با فنوتیپ میشود. هدف از این مطالعه، شناسایی ژن‌های کاندیدای و مناطق ژنومی تحت انتخاب مثبت مرتبط با صفت تعداد نتاج متولدشده در بزهای نژاد مورسیانو-گرانادینا از طریق روش‌های شناسایی ردپای انتخاب بود. روش پژوهش: در این پژوهش اطلاعات ژنوتیپی مربوط به 643 رأس بزهای غیر خویشاوند نژاد مورسیانو-گرانادینا تعیین ژنوتیپ‌شده با آرایه‌های 50K استفاده شد. ابتدا جهت اطمینان از کیفیت دادههای تعیین ژنوتیپ، مراحل مختلف کنترل کیفیت روی دادههای اولیه تعیین ژنوتیپ‌شده انجام شد. برای فیلتراسیون دادههای ژنوتیپ‌شده، ابتدا نمونههایی که فراوانی نرخ تعیین ژنوتیپ آن‌ها کم‌تر از 90 درصد بود، شناسایی و حذف شد. در مرحله بعد نشانگرهایی که حداقل فراوانی آللی در آن‌ها کم‌تر از یک درصد بود حذف شدند. سپس نشانگرهایی که نرخ تعیین ژنوتیپ آن‌ها در نمونهها کم‌تر از 90 درصد بود شناسایی و حذف شدند. برای شناسایی نواحی ژنومی تحت انتخاب از دو آزمون آماری برآوردگر نااریب FST و hapFLK استفاده شد. ژن‌های کاندیدا با استفاده از SNPهایی که در بازه 1/0 درصد ارزش بالای این دو آزمون واقع شده بودند، شناسایی شدند. در نهایت، برای تفسیر بهتر عملکرد ژن‌های به‌دست‌آمده از پایگاههای اطلاعاتی آنلاینGeneCards و UniProtKB استفاده شد. یافته‌ها: نتایج حاصل از آماره تتا در این پژوهش منجر به شناسایی نُه منطقه ژنومی روی کروموزومهای مختلف گردید که شامل ژن‌های KMT2E، CAMK2D، CTNNAL، DACH1، DNMT3B و STK3 با عملکردهای متفاوتی در رشد اووسیت، توسعه و تفرق فولیکولهای تخمدانی، اسپرماتوژنزیس، باروری، رشد و توسعه سلولهای گرانولوزا بودند. هم‌چنین با بررسی QTLهای گزارش‌شده در مناطق ژنومی ارتولوگوس گاو، مرتبط با تعداد اسپرم و اندازه گوساله بودند. هم‌چنین نتایج حاصل از آماره hapFLK در این پژوهش منجر به شناسایی چهار منطقه ژنومی روی کروموزومهای یک، دو، پنج و 11 شد و ژن‌های کاندیدای شامل EDA2R، KCNH7 و CNOT11 مرتبط با فولیکوژنز و اسپرماتوژنزیس بودند. بررسی QTLهای گزارش‌شده در مناطق انتخابی با مرتبط فاصله گوسالهزایی قرار داشتند. نتیجه‌گیری: ژن‌هایی که در نواحی ژنومی شناسایی شدند، میتوانند براساس عملکرد به‌عنوان کاندیداهای تحت انتخاب مثبت مطرح باشند. در هر حال نیاز به بررسیهای پیوستگی و عملکردی بیش‌تری جهت شناسایی عملکرد ژن‌ها است. هم‌چنین نتایج این پژوهش میتواند در درک سازوکار ژنتیکی کنترل‌کننده صفت تعداد نتاج متولدشده در بز مورداستفاده قرار گیرد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| آزمون hapFLK؛ آماره FST؛ باروری؛ بز؛ ژن کاندیدا | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Identification of genomic regions associated with the litter size in Murcia-Granadina goats based on selection signature | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Hossein Mohammadi1؛ amir hossein khaltabadi farahani2 | ||
| 1Department of Animal Sciences, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Arak University, Arak, Iran. E-mail: H-mohammadi64@araku.ac.ir | ||
| 2Corresponding Author, Department of Animal Sciences, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Arak University, Arak, Iran. E-mail: a-farahani@araku.ac.ir | ||
| چکیده [English] | ||
| Objective: Over the last decade, interest in detection of genes or genomic regions that are targeted by selection has been growing. Identifying signatures of selection can provide valuable insights about the genes or genomic regions that are or have been under selection pressure, which in turn leads to a better understanding of genotype-phenotype relationships. The aim of this study was to identify candidate genes and genomic region related to litter size trait in Murcia-Granadina goats using the selective sweep methods. Material and Methods: In this study, data from 643 Murcia-Granadina goat genotyped using Caprine 50 K BeadChip were used. Quality control measures were performed in Plink by setting animal call rate of 0.90, SNP call rate of 0.90 and SNPs with minor allele frequencies (MAF) lower than 0.01. To identify the signatures of selection, two statistical methods of FST and hapFLK were used. Candidate genes were identified by SNPs located at 1% upper range of FST and hapFLK. Finally, GeneCards and UniProtKB databases were also used to interpret the function of the obtained genes. Results and Discussion: Using FST approach, we identified nine genomic regions on chromosomes 4, 5, 6, 8, 12, 13, 14, 15, and 22 chromosomes. The identified candidate genes associated with litter size trait in these genomic regions included KMT2E, CAMK2D, CTNNAL, DACH1, DNMT3B, STK3. Some of the genes located in identified regions under selection were associated with the oocyte growth, development and differentiation of ovarian follicles, fertility and growth and development of granulosa cells, which can be directly and indirectly related to the trait of the litter size. Also, survey on extracted QTLs was shown that these QTLs in cow orthologous associated sperm count and calf size. The results of hapFLK statistics in this research led to the identification of four genomic regions on chromosomes 1, 2, 5, and 11. The identified candidate genes associated with the litter size trait in these genomic regions included EDA2R, KCNH7 and CNOT11. It was determined that they had different functions in folliculogenesis and spermatogenesis. Also, survey on extracted QTLs was shown in cow orthologous associated calving interval. Conclusion: By the way, various genes that were founded within these regions can be considered as candidates under selection based on function. However, will be necessary to carry out more association and functional studies to demonstrate the implication of genes obtained from association analyses. Finally, the results of our research can be used to understand the genetic mechanism controlling litter size trait. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Candidate gene, fertility, FST statistics, goat, hap FLK statistics | ||
| مراجع | ||
|
Bertolini, F., Servin, B., Servin, B., Talenti, A., Rochat, E., & Kim E.S. (2018). Signatures of selection and environmental adaptation across the goat genome post-domestication. Genetic Selection Evolution, 50, 1-24. https://doi:10.1186/s12711-018-0421-y. Bonhomme, M., Chevalet, C., Servin, B., Boitard, S., Abdallah, J., Blott, S., & SanCristobal, M. (2010). Detecting selection in population trees: the Lewontin and Krakauer test extended. Genetics, 186(1), 241-262. https://doi:10.1534/genetics.104.117275 Chen, Q., Wang, Z., Sun, J., Huang, Y., Hanif, Q., Liao, Y., & Lei, C. (2020). Identification of genomic characteristics and selective signals in a Du'an Goat flock. Animals (Basel), 10(6), 994. https://doi:10.3390/ani10060994 Fang, X., Gu, B., Chen, M., Sun, R., Zhang, J., Zhao, L., & Zhao, Y. (2023). Genome-wide association study of the reproductive traits of the Dazu black goat (Capra hircus) using whole-genome resequencing. Genes, 14, 1960. https://doi:10.3390/genes14101960 Fariello, M.I., Boitard, S., Naya, H., SanCristobal, M., & Servin, B. (2013). Detecting signatures of selection through haplotype differentiation among hierarchically structured populations. Genetics, 193(3), 929-941. https://doi:10.1534/genetics.112.147231 Gebreselase, H.B., Nigussie, H., Wang, C., & Luo, C. (2024). Genetic diversity, population structure and selection signature in Begait goats revealed by whole-genome sequencing. Animals, 14, 307. https://doi:10.3390/ani14020307 Heuser, M., Yap, D.B., Leung, M., De Algara, T.R., Tafech, A., & Mckinney, S. (2009). Loss of MLL5 results in pleiotropic hematopoietic defects, reduced neutrophil immune function, and extreme sensitivity to DNA demethylation. Blood, 113, 1432-1443. https://doi:10.1182/blood-2008-06-162263 Huang, C., Zhao, Q., Chen, Q., Su, Y., Ma, Y., Ye, S., & Zhao, Q. (2024). Runs of homozygosity detection and selection signature analysis for local goat breeds in Yunnan, China. Genes, 15, 313. https://doi:10.3390/genes15030313 Hu, M., Jiang, H., Lai, W., Shi, L., Yi, W., Sun, H., Chen, C., Yuan, B., Yan, S., & Zhang, J. (2023). Assessing genomic diversity and signatures of selection in Chinese Red Steppe Cattle using high-density SNP array. Animals, 13, 1717. https://doi:10.3390/ani13101717 Hui, Y., Zhang, Y., Wang, K., Pan, C., Chen, H., Qu, L., Song, X., & Lan, X. (2020). Goat DNMT3B: An indel mutation detection, association analysis with litter size and mRNA expression in gonads. Theriogenology, 147, 108-115. https://doi: 10.1016/j.theriogenology.2020.02.025 Lyu, Z., Qin, N., Tyasi, T.L., Zhu, H., Liu, D., Yuan, S., & Xu, R. (2016). The Hippo/MST pathway member SAV1 plays a suppressive role in development of the prehierarchical follicles in hen ovary. PLoS ONE, 11(8), e0160896. https://doi:10.1371/journal.pone.0160896 Podzus, J., Kowalczyk-Quintas, C., Schuepbach-Mallepell, S., Willen, L., Staehlin, G., Vigolo, M., Tardivel, A., Headon, D., Kirby, N., Mikkola, M.L., Schneider, H., & Schneider, P. (2017). Ectodysplasin A in biological fluids and diagnosis of ectodermal dysplasia. Journal of Dental Research, 96(2), 217-224. https://doi:10.1177/0022034516673562 Purcell, S., Neale, B., Todd-Brown, K., Thomas, L., Ferreira, M.A., Bender, D., Maller, J., Sklar, P., de Bakker, P.I., Daly, M.J., & Sham, P.C. (2007). PLINK: a tool set for whole-genome association and population-based linkage analyses. The American Journal of Human Genetics, 81(3), 559-575. https://doi:10.1086/519795 Sallam, A.M., Reyer, H., & Wimmers, K. (2023). Genome-wide landscape of runs of homozygosity and differentiation across Egyptian goat breeds. BMC Genomics, 24, 573. https://doi: 10.1186/s12864-023-09679-6 Salilew-Wondim, D., Holker, M., Rings, F., Ulas-Cinar, M., Peippo, J., Tholen, E., Looft, C., Schellander, K., & Tesfaye, D. (2010). Bovine pretransfer endometrium and embryo transcriptome fingerprints as 2 predictors of pregnancy success after embryo transfer. Physiol Genomics, 11, 137-145. https://doi:10.1152/physiolgenomics.00047.2010 Sánchez-Ramos, R., Trujano-Chavez, M.Z., Gallegos-Sánchez, J., Becerril-Pérez, C.M., Cadena-Villegas, S., & Cortez-Romero, C. (2023). Detection of candidate genes associated with fecundity through genome-wide selection signatures of Katahdin ewes. Animals, 13, 272. https://doi:10.3390/ani13020272 Sun, X., Guo, J., Li, L., Zhong, T., Wang, L., Zhan, S., Lu, J., Wang, D., Dai, D., & Liu, G.E. (2022). Genetic diversity and selection signatures in Jianchang Black Goats revealed by whole-genome sequencing data. Animals, 12, 2365. https://doi:10.3390/ani12182365 Sun, X., Niu, Q., Jiang, J., Wang, G., Zhou, P., Li, J., Chen, C., Liu, L., Xu, L., & Ren, H. (2023). Identifying candidate genes for litter size and three morphological traits in Youzhou Dark Goats based on genome-wide SNP markers. Genes, 14, 1183. https://doi:10.3390/genes14061183 Sozoniuk, M., Jamio, M., Kankofer, M., & Kowalczyk, K. (2022). Reference gene selection in bovine caruncular epithelial cells under pregnancy-associated hormones exposure. Research Square, 12, 12742. https://doi:10.1038/s41598-022-17069-3 Tao, L., He, X., Jiang, Y., Liu, Y., Ouyang, Y., Shen, Y., Hong, Q., & Chu, M. (2021). Genome-wide analyses reveal genetic convergence of prolificacy between Goats and Sheep. Genes, 12, 480. https://doi:10.3390/genes12040480 Tao, H., Mei, S., Sun, X., Peng, X., Zhang, X., Ma, C., Wang, L., Hua, L., & Li, F. (2013). Associations of TCF12, CTNNAL1 and WNT10B gene polymorphisms with litter size in pigs. Animal Reproduction Science, 140(3-4), 189-194. https://doi:10.1016/j.anireprosci.2013.05.013 Waineina, R.W., Okeno, T.O., Ilatsia, E.D., & Ngeno, K. (2022). Selection signature analyses revealed genes associated with adaptation, production, and reproduction in selected goat breeds in Kenya. Frontiers in Genetics, 13, 858923. https://doi:10.3389/fgene.2022.858923 Wang, J.J., Zhang, T., Chen, Q.M., Zhang, R.Q., Li, L., Cheng, S.F., Shen, W., & Lei, C.Z. (2020). Genomic signatures of selection associated with litter size trait in Jining Gray Goat. Frontiers in Genetics, 11, 286. https://doi:10.3389/fgene.2020.00286 Yap, D.B., Walker, D.C., Prentice, L.M., Mckinney, S., Turashvili, G., & MooslehnerAllen, K. (2011). Mll5 is required for normal spermatogenesis. PLoS ONE, 6, e27127. https://doi:10.1371/journal.pone.0027127 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. https://doi:10.3390/ani10050773
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 63 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 9 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب