بررسي خصوصيات چند شكلي‌هاي تك نوكليوتيدي در ناحيه َ5 ژن لاكتوفرين در گاوهاي بومي و هلشتاين ايران

Characterization of single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the 5ʹʹ-flanking region of bovine lactoferrin gene in the local and holstein cattle of Iran

زمينه مطالعه: لاكتوفرين، گليكوپروتيين متصل شونده به آهن، داراي نقش‌هاي فيزيولوژيكي متعددي مي باشد كه مهمترين آنها خواص آنتي ميكروبي است. از اين رو ژن كد كننده اين پروتيين مي تواند به عنوان ژن كانديدايي در مقاومت به بيماري ورم پستان در نظر گرفته شود. هدف: بررسي ناحيه َ5 ژن لاكتوفرين گاو در نمونه‌هاي بومي و هلشتاين با استفاده از روش PCR-SSCP و تعيين توالي مي باشد. روش كار: براي اين منظور از تعداد 50 نمونه گاو بومي و 50 نمونه گاو هلشتاين ماده ژنتيكي استخراج گرديد. آغازگرهاي لازم جهت تكثير بخشي از ناحيه َ5 ‌طراحي، و قطعه مورد نظر توسط روش SSCP تعيين ژنوتيپ شد. سپس هر الگوي مشاهده شده تعيين توالي گرديد و همترازي توالي‌ها جهت شناسايي چند شكلي‌هاي تك نـوكليـوتيـدي صـورت گـرفت. همچنين، تجزيه و تحليل اين سيليكو‌(In silico)‌ جهت تاثير چند شكلي‌هاي تك نوكليوتيدي برجايگاه اتصال فاكتورهاي رونويسي در ناحيه تكثير شده صورت گرفت. نتايج:‌ ‌در اين تحقيق، در تمام نمونه‌هاي مورد بررسي 3 الگوي واضح ) SSCPA، B و (C براي قطعه تكثير شده مشاهده شد كه در گاو‌هاي بومي تنها‌هاپلوتيپ C آشكار گرديد. تجزيه و تحليل بيوانفورماتيكي توالي‌ها نشان داد كه جايگزيني T با G در جايگاه 602 منجر به ايجاد جايگاه اتصالي براي فاكتور رونويسي ‌1AML-‌ گرديد. از طرف ديگر، جايگزيني T با C در جايگاه 586 جايگاه اتصال فاكتور رونويسي 1AML-‌ را منسوخ مي كند. نتيجه گيري نهايي: بنابراين، جهت استفاده از ژن لاكتوفرين به عنوان نشانگر مقاومت به بيماري ورم پستان در گاوهاي شيري، بررسي اين چند شكلي‌ها از نظر تاثير بر فرآيند رونويسي ژن، همچنين ارتباط آن با تعداد سلول‌هاي سوماتيكي شير امري ضروري مي باشد.

BACKGROUND: Lactoferrin (Lf), an iron binding glycoprotein, has a variety of physiological roles and its foremost is antimicrobial properties. Therefore, the lactoferrin gene can be considered as a potential candidate gene for resistance to mastitis. OBJECTIVES: This study was carried out to determine the haplotype frequency of the 5ʹ-flanking region of bovine lactoferrin gene in local and Holstein cattle breeds of Iran using PCR-SSCP and DNA sequencing. METHODS: Genomic DNA was isolated from 100 blood samples of two cattle breeds (50 Local, 50 Holstein). Two new primer pairs were designed from Lf sequence to amplify a part of 5ʹ-flanking region of the gene. The amplified fragment was screened by single strand conformation polymorphism (SSCP) and DNA sequencing. The multiple alignments were carried out for the nucleotide sequences of different SSCP patterns. In silico analysis of identified single nucleotide polymorphisms (SNPs) within the 5ʹ-flanking region of bovine Lf gene was screened, to identify any association on transcription factor binding affinity. REULTS: Analysis of the whole samples revealed three SSCP patterns (A, B and C) for amplified fragment that C haplotype was the only variant identified in local breed samples. The bioinformatics analysis revealed that the T to G trans version at position -602 created an AML-1 transcription binding site in combined genotype A. In -586 position, T to C transition abolished binding site of AML-1 transcription factor. CONCLUSIONS: Therefore, to apply Lf gene for marker-assisted selection, additional studies are required to evaluate the functional role of these identified polymorphic sites on gene expression and somatic cell counts in cattle.