كاوش ژنومي نشانه هاي انتخاب در گاوهاي بومي نژاد سرابي و تالشي ايران

Genome-Wide Scan for Selection Signatures in Iranian Sarabi and Taleshi Indigenous Breed

هدف اين مطالعه پيدا كردن نشانه­هاي انتخاب در گاو­هابي بومي سرابي و تالشي بود، تعداد 296 راس گاو از دو نژاد سرابي و تالشي نمونه برداري و تعيين ژنوتايپ با ريزآرايه k 40 شركت ايلومينا انجام شد. تعداد 43 دام به ­دليل عدم كسب شاخص نرخ حيوانات ژنوتيپ شده (ACR) برابر با 09/0 حذف شدند. تعداد نشانگرها بعد از گذراندن فيلتر حداقل فراواني آللي (MAF) برابر با 01/0 و تعادل هاردي واينبرگ (برابر6-10) به 28782 نشانگر رسيد. جهت بررسي ساختار ژنتيكي جمعيت ­ها و خرده ساختار جمعيتي از آناليز مؤلفه­ هاي اصلي (PCA) استفاده شد. براي شناسايي نشانه­ هاي انتخاب در جمعيت خالص سرابي و تالشي شناسايي شده با PCA، آماره تتا محاسبه شد. جهت كاهش اريب مقادير تتاي محاسبه شده با روش ميانگين­ گيري نشانگرهاي مجاور، گراف منهتن توسط نرم ­افزار Haploview بدست آمد كه كروموزوم­هاي 2، 5، 6، 7، 10، 22، 25 ،27 داراي نشانه انتخاب بودند. براي جستجوي نشانه­هاي انتخاب در هر دو جمعيت از آماره هموزيگوسيتي توسعه داده شده (EHH) و ميزان شكستگي LD براي آلل اجدادي و جهش يافته براي هر كروموزوم از نرم­ افزار R استفاده شد بررسي شد. براي مطالعه بيشتر جايگاه­هايي كه نشانه­ هاي انتخاب را نشان دادند وب سايت­هاي بيوانفورماتيكي مورد جستجو قرار گرفت. در كروموزوم 2 ژن EIF4G3 شناسايي شد. اين ژن در انتقال RNA از هسته به سيتوپلاسم نقش اساسي در بيان ژن دارد. در كروموزم 6 ژن ANK2 شناسايي شد كه پلي پپتيد آنكيرين B را رمز مي­ كند و در تمام بافت­ ها بيان مي­ شوند. در كروموزم 7 ژن ARHGAP26 شناسايي كه به­ عنوان ژن سركوب گر تومور گزارش شده است. در كروموزم 10 ژن كدكننده پروتيين SYNJ2BP شناسايي شد كه متوقف كننده سيگنالينگ اكتيوين مي ­باشد. در كروموزوم 22 ژن كد كننده پروتيين FAM3D كه در مسير بيوشيميايي تنظيم سيتو اسكلتون اكتين فعاليت دارد شناسايي شد. اين ژن بيشتر در جفت بيان شده و بر عملكرد­هاي بيولوژيكي مانند مهاجرت و عملكرد لكوسيت، تنظيم درجه حرارت، بقاي سلول و تمايز خون­سازي نقش دارد.

The aim of this study was to find the footprint of selection in native Sarabi and Taleshi cattle breeds 296 cattle from two breeds were sampled and genotyped. by 40 k microarray of illumine company. 43 animals were removed because their ACR was below 0.09. Markers were filtered with minor allele frequency (MAF) equal 0.01 and Hardy-Weinberg equilibrium test (10-6). After filtering, 28782 markers remained. To study the genetic structure of population and sub-population principal component analysis (PCA) was used. To identify selective signals for Sarabi and Taleshi pure population theta parameter was calculated. To reduce error theta values was averaged with near marker and Manhattans graph were obtained by haploview software. Chromosomes 2, 5, 6, 7, 10, 22, 25 and 27 had selection signatures. To searching for selection signatures in both population, extended haplotype homozygosity statistics (EHH) was calculated using R software. In addition, for each chromosome LD erosion rate for ancestral and mutant alleles were calculated. To study of positions that showed signature selection, bioinformatics web site were searched. EIF4G3 gene was identified on chromosome 2. This gene have fundamental role in transfering RNA from nucleus to the cytoplasm and gene expression. ANK2 gene was identified on chromosome 6 which encodes polypeptide ankirin B expressed in all tissues. On chromosome 7 the gene ARHGAP26 was found which is a tumor suppressor genes. On chromosome 10, a gene identified that encodes protein SYNJ2BP that suppress activing protein. On chromosome 22, FAM3D protein coding gene detected that plays a role in cyto sckeleton actin biochemical pathway. This gene is expressed in the placenta and plays a role in biological functions such as migration and function of leukocyte, temperature regulation, cell survival and hematopoiesis differentiation.