تجزيه و تحليل ژنتيكي و فيلوژنتيكي نواحي Cyt-b و D- loop توالي DNA ميتوكندري در گاوهاي سيستاني، سرابي و براون سوييس ايران

Phylogenetic and Genetic Analysis of D-loop and Cyt-b Region of mtDNA Sequence in Iranian Sistani, Sarabi and Brown Swiss Cows

مطالعه مولكولي ساختار ژنتيكي گاو در جهت شناخت دقيق تر خاستگاه اين حيوان مي‌تواند در شناخت جنبه‌هاي نامشخص تاريخي آن موثر باشد. نژادهاي گاو به دو گروه اصلي تايورس بدون كوهان (Bos Tuarus) و اينديكوس كوهان دار (Bos indicus) تقسيم مي شوند. به نظر مي رسد هر دو گروه گاوههاي ذكر شده در جمعيت گاو هاي ايران موجود مي باشند. با مطالعات ملكولي مي توان وابستگي گاوها را به هر يك از اين گروه ها مشخص نمود. شناخت اين وابستگي از نظر خاستگاه آن ها داراي اهميت خاصي است. هدف از اين مطالعه بررسي توالي نوكليوتيدي جايگاه‌هاي ژني Cytochrome-b و HVR 1&2 ناحيه ژني D-loop در DNA ميتوكندريايي در سه گروه ازگاوهاي سيستاني، سرابي و براون‌سوييس بود. استخراج DNA از تعداد 20 نمونه خون از هر نژاد از بانك خون گروه علوم دامي دانشكده كشاورزي دانشگاه فردوسي مشهد با در نظر گرفتن عدم خويشاوندي بين نمونه ها گرفته و DNA آن ها به روش گوانيدين تيوسيانات- سيليكاژل استخراج شد. واكنش زنجيره اي پليمراز با طراحي پرايمرهاي اختصاصي براي تكثير قطعات 701 و 751 جفت بازي نواحي ژني HVR 1&2وCyt-b از توالي ژنوم ميتوكندري براساس روش استاندارد انجام گرديد. توالي يابي نواحي تكثير شده از ژن هاي Cyt-b و D-loop با استفاده از دستگاه خودكار (ABI 3130) به روش سانگر صورت گرفت. تنوع نوكليوتيدي به ترتيب براي نژادهاي براون سوييس، سرابي و سيستاني حدود 0037/0، 0024/0 و 0029/0 برآورد شد. با توجه به مشاهده تفاوت هاي نوكليوتيدي در نواحي ژني Cyt-b و HVR 1&2 نسبت به ثبت آنها در ژن بانك جهاني اقدام شد. نتايج آزمون فيلوژنتيكي با استفاده از UPGMA براي هر دو جايگاه ژني نشان داد كه گاوههاي سرابي و سيستاني در يك گروه و گاو نژاد براون سوييس در گروه ديگر قرار دارند.

Cattle have an important role in primary human civilization, so molecular studies for more accurate recognition of their origin are effective to identify unknown historical aspects. Cattle can be divided in to 2 main groups including Bos Tuarus and Bos Indicus. Both types of cattle can be found in Iran; therefore study of their origin has particular importance. The aim of this study was to investigate the nucleotide sequences of Cytochrome-b (Cyt-b) and HVR1&2 loci of D-loop gene region in mitochondrial DNA of Sistani, Sarabi and Brown Swiss breeds of cattle. Twenty blood samples of each breed, from non-relative individuals were obtained from blood bank of animal science department of Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad. The DNA content of sample was extracted based on the guanidinium thiocianate-silicagel method. Polymerase Chain Reaction with specific designed primers was performed to amplify Cyt-b and HVR 1&2 loci with 751 and 701 bp lengths, respectively. Sequencing of amplified Cyt-b and HVR 1&2 loci were done based on Sanger method by automatic sequencer machine (ABI 3130). Nucleotide diversity in Brown Swiss, Sarabi and Sistani breeds were estimated 0.0037, 0.0024 and 0.0029, respectively. Sequences of Cyt-b and HVR 1&2 were register in National Center for Biotechnology Institute due to nucleotide differences. Results of phylogenetic test using UPGMA for both loci showed that Sarabi and Sistani breeds are belonging to first group and Brown Swiss breed to other group.