مقايسه روند تكاملي و فيلوژنتيكي توالي نوكلئوتيدي ناحيه HVR1 ژنوم ميتوكندري در بز و ساير گونه هاي دامي

Comparison of Phylogenetic and Evolutionary of Nucleotide Squences of HVR1 region of Mitochondria genom in Goats and Other Livestock Species

حفظ تنوع ژنتيكي در جمعيت­ هاي بومي بز در نقاط مختلف ايران براي انجام برنامه ­هاي اصلاح نژادي، افزايش توليد، بقاء، مقاومت به بيماري­ ها و تغييرات شرايط محيطي مختلف ضروري است. هدف از مطالعه حاضر تعيين توالي ناحيه HVR1 از ژنوم ميتوكندري از بز­­هاي بومي ايران شامل اكوتيپ­ هاي سيستاني، پاكستاني، لري سياه و عدني (هر كدام 4 رأس)، بررسي ميزان تنوع محتمل در اين جمعيت­­ ها و ترسيم رابطه فيلوژني آن­ها در مقايسه با برخي گونه­ هاي حيواني بود. استخراج DNA كل به روش فنل-كلروفرم انجام شد و به عنوان الگو جهت تكثير ناحيهHVR1 ژنوم ميتوكندري مورد استفاده قرار گرفت و باندهاي بدست آمده به روش سانگر تعيين توالي شدند. توالي­ هاي نوكلئوتيدي مذكور به همراه 30 توالي از ناحيه مشابه ژنوم ميتوكندري مربوط به برخي گونه­ هاي حيواني بدست آمده از بانك جهاني ژن (NCBI) جهت تجزيه ژنتيكي و ترسيم درخت فيلوژنتيكي مورد استفاده قرار گرفت. ميانگين تنوع هاپلوتايپي و تنوع نوكلئوتيدي در بين گونه­ ها به ترتيب 0.994 و 0.12891 و در اكوتيپ­هاي مورد بررسي 1و 0.02929 محاسبه شد. ميزان عددي نسبت جايگزيني dn/ds براي اكوتيپ هاي مورد بررسي و ساير گونه­ ها به ترتيب 1.17 و 1.12 محاسبه شد كه نشان دهنده انتخاب مثبت در فرايند تكامل اين ژن است. نتايج حاصل از درخت فيلوژني توالي نوكلئوتيدي ناحيه HVR1 شامل دو شاخه اصلي و تعداد 7 زير شاخه فرعي بودند. در بين گونه­ هاي مورد بررسي اكوتيپ­هاي بز با گونه گوسفند شباهت بيشتري داشتند. تجزيه ژنتيكي و فيلوژني گونه­ هاي مورد بررسي بيانگر تمايز و مسير تكاملي متفاوت هر گونه است و ناحيه HVR1 مي تواند موجب گروه ­بندي صحيح گونه­ ها و زير گونه­ هاي انشقاق يافته از آنها شود.

Maintaining genomic diversity in goat populations in different parts of Iran is essential for breeding programs, increasing production, survival, resistance to diseases, and various environmental changing conditions. The aim of the present study was to determine the sequence of HVR1 from the mitochondrial genome of Iranian native goats including Sistani, Pakistani, Black and Lorry ecotypes (each of 4 heads), examine the probable variation in these populations, and plotting their phylogen relationship in comparison with some animal species. Total DNA extraction was performed using phenol-chloroform method. The extracted DNA was used as template for proliferation of HVR1 region of mitochondrial genome was used and the obtained bands were sequenced by Sanger method. The nucleotide sequences with 30 sequences from the same region of the mitochondrial genome related to other animal species derived from the National Center for Biotechnology Information (NCBI) were used for genetic analysis and phylogenetic tree mapping. The average of haplotype diversity and nucleotide diversity among species were 0.994 and 0.12891, and, in the ecotypes were 1 and 0.09299, respectively. The numerical value of the replacement rate of dn/ds for the studied ecotypes and other species was calculated at 1.17 and 1.12, respectively, which indicates a positive selection in the process of evolution of this gene. The results of phylogenic tree of nucleotide sequence of HVR1 region were estimated from two major branches and 7 subspaces. Among the studied species, goat ecotypes were similar to sheep species. The genetic and phylogenic analysis of the studied species indicates the distinction and evolutionary path of each species and the HVR1 region can lead to the proper grouping of the species and sub-species that are split from them.