بيان افتراقي ژن‌هاي بافت خون مرتبط با كتوز قبل از زايمان در گاو هلشتاين با استفاده از داده‌هاي ترانسكريپتوميكس

مقدمه و هدف: طي دهه هاي اخير گاوهاي شيري براي سطح بالايي از توليد شير انتخاب شده اند؛ در نتيجه تقاضاي گاو براي مواد مغذي بسيار افزايش مي يابد كه در صورت عدم تأمين مقدار انرژي مورد نياز، بروز كتوز در گاو شيري افزايش مي يابد؛ از اين رو در اين پژوهش هدف شناسايي ژن هاي شاخص متفاوت بيان شده بين دو گروه سالم و مبتلا به كتوز قبل از زايمان بود كه در نهايت بتوان مسير هاي متابوليكي و فعاليت هاي مولكولي درگير در زمان بروز كتوز را شناسايي نمود.مواد و روش ها: ترانسكريپتوم (توالي كل mRNA) شش نمونه از بافت خون شامل سه تكرار از هر گروه از پايگاه اطلاعاتي NCBI استخراج و ذخيره شد. مراحل پيش پردازش خوانش ها با استفاده از نرم افزارهاي Fastqd-ump، FastQC و Trimmomatic و نيز مطالعه پروفايل بيان ژن با استفاده از نرم افزارهاي Hisat2 و Samtools انجام شد. در نهايت آناليز بيان افتراقي ژن ها با استفاده از بسته نرم افزاري Cufflinks و آناليز هستي شناسي ژن به وسيله پايگاه هاي اطلاعاتي DAVID و Ensembl صورت گرفت.يافته ها: در نهايت 35342 ژن بر روي ترانسكريپتوم اين نمونه ها مشخص شد و 179 ژن با بيان متفاوت و معني دار شناسايي شدند (p 0.00055)،كه با در نظر گرفتن log2 4 و log2 4، هفت ژن با بيان متفاوت بين دو گروه، مورد مطالعه قرار گرفتند. بيشترين تفاوت بيان ژني بين دو گروه، مربوط به ژن هاي، HBA و PTGS2 با log2(fold_change) به ترتيب 4،53 و 4،47 است. آناليز هستي شناسي ژن (GO) و مسيرهايي كه در آن ها درگير هستند نشان داد كه جزء غشاي ميتوكندري و شبكه آندوپلاسمي، پاسخ التهابي و استرس اكسيداتيو، فرآيند كاهش اكسيداسيون و بيوسنتز هموگلوبين، پاسخ سلولي به هيپوكسي، اتصال يون فلزي، بيوسنتز و متابوليسم اسيدهاي چرب و ليپيدها ونيز مسيرهاي پيام رساني شيميوكين و TNF نقش دارند. نتيجه گيري: هفت ژن شاخص با بيان متفاوت و معني دار، بر روي ترانسكريپتوم نمونه ها مشخص شدند؛ كه ژن هاي CXCL3 و GRO1 داراي بيشترين بيان در بين دو گروه و ژن HBA داراي بيشترين بيان افتراقي، با بيان بيش از 23 برابري در گروه مبتلا به كتوز قبل زايمان نسبت به گروه سالم بود. آناليز هستي شناسي ژن نشان داد، كه ژن HBA به عنوان شاخص ترين ژن با بيان متفاوت، با بيان بيشتر در گروه مبتلا به كتوز قبل زايمان، عاملي بر افزايش انتقال اكسيژن، بيوسنتز هموگلوبين، اتصال اكسيژن و يون آهن است.