بررسي چند شكلي ژنتيكي مكان ژني MHC كلاس (DRB3) در تعدادي از گاوهاي نژاد هلشتاين

Study of polymorphism of major histocompatibility complex (MHC) classII DRB3 locus in Holstein cattle

جايگاه ژني مجموعه سازگاري بافتي (MHC) با توليد گليكوپروتيين‌هاي خاص سطح سلولي موجب عرضه آنتي ژن هاي خارج سلولي به سلول هاي T ياور+CD4 و در نهايت آغاز پاسخ ايمني بدن مي شود. DRB3 پلي مورف ترين ژن متعلق به كلاس II مكان ژني MHCاست كه در تشكيل شيار اتصال به پپتيد شركت مي كند. از آنجا كه آلل هاي مختلف سبب ايجاد شيارهاي اتصال متفاوتي كه هر كدام مخصوص به يك پپتيد خاصي مي باشند مي شوند، لذا از DRB3 به عنوان يك ژن كانديدا (ماركر ژني) در ارتباط با بيماري ها و صفات ايمونولوژيكي در گاو استفاده مي شود. از اين رو تكنيك PCR-RFLP جهت تعيين ميزان تنوع ژنتيكي (پلي مورفيسم) ژن DRB3در سطح وسيعي مورد استفاده قرار گرفته است. در اين تحقيق به منظور تعيين ميزان پلي‌مورفيسم آللي در اگزون 2 جايگاه DRB3 از تعداد 175 راس گاو هلشتاين واقع درگاوداري فاز 1و2 مزرعه آستان قدس مشهد نمونه خون جمع آوري و به كمك تكنيك PCR-RFLP تعيين ژنوتيپ شدند. DNA ژنومي از 100 ميكروليتر خون با روش تيوسيانات گوانيدين- سيليكاژل استخراج گرديد. تكثير ناحيه پلي‌مورفيك اگزون 2 جايگاه ژني DRB3 به طول 284 جفت باز با روش Hemi-Nested PCR درطي دو مرحله صورت گرفت. براي برش آنزيمي محصولات PCR ، از سه آنزيم I Rsa، III Hae و 21 Bstx استفاده گرديد. محصولات هضم شده، توسط الكتروفورز بر روي ژل پلي‌آكريل‌آميد 8% جدا و پس از رنگ‌آميزي با نيترات‌ نقره تعيين ژنوتيپ گرديدند. تعداد 24 آلل در جايگاه ژني مربوطه شناسايي شد كه آلل هاي 22* ,8* ,24*, 16*داراي بيشترين فراواني و به ترتيب هر كدام 7/16% و1/16% و 4/14% و7/12% در جمعيت مورد مطالعه بودند. آلل هاي (21*,18 *,14*,28*,12*,26*,6*, 2*,13*32*, 37*, 51*, 15*,5*) فراواني كمتر از2% داشتند. اين تحقيق نشان دهنده وجود پلي مرفيسم بالا در اگزون 2 ژن DRB3 در گاوهاي هلشتاين ايران مي باشد.

The major histocompatibility complex (MHC) gene encodes cell surface glycoproteins that initiate immune responses by presenting processed antigenic peptides to CD4+ T helper cells. DRB3 is the most polymorphic bovine MHC class II gene which encodes the peptide-binding groove. Since different alleles favour the binding of different peptides, DRB3 has been extensively evaluated as a candidate marker for associations with various bovine diseases and immunological traits. For that reason, the genetic diversity of the bovine class II DRB3 locus was investigated by polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism method (PCR-RFLP).This study describes genetic variability in the DRB3 in some Holstein cattle. Holstein cows of Astane ghods farm (n=175) were genotyped for bovine lymphocyte antigen DRB3.2 allele by polymerase chain reaction and restriction fragment length polymorphism method. Bovine DNA was isolated from aliquots of whole blood. A two-step polymerase chain reaction followed by digestion with restriction endonucleases RsaI, HaeIII and BstYI was conducted on the DNA from Iranian Holstein cattle. In the Iranian Holstein herd studied, we identified 24 alleles. DRB3.2*22 had the highest allelic frequency (16.7%), followed by DRB3.2*8 (16.1%), DRB3.2*24 (14.4%), DRB3.2*16 (12.7%). Fifteen allele (DRB3.2*21, *18,*14, *28, *12, *26, *6, *2,*10, *32, *37, *51, *7, *15, *5) had frequencies < 2%. Our results indicate that exon 2 of the DRB3 gene is highly polymorphic in Iranian Holstein cattle.