همسانه سازي ،بررسي توالي نوكليوتيدي وهمرديفي نوكليوتيدي وپروتييني ژنMt- ND1 درمرغ هاي بومي خراسان

Cloning, Investigation of Nucleotide Sequence and Nucleotide and Protein Alignment of Mt-ND1 Gene in Khorasan Native Chickens

به دليل سرعت بالاي تكامل ژنوم هسته اي، مطالعات تكاملي بر روي ژنوم ميتوكندريايي صورت مي گيرد. از سوي ديگر تغييرات نوكليوتيدي (جهش) در ژنوم ميتوكندريايي يكي از مهمترين دلايل در ايجاد بيماري در مهره داران است. هدف از اين پژوهش شناسايي، جداسازي و همسانه سازي ژن ND1 از ژنوم مرغ بومي خراسان و مقايسه آن با ساير توالي هاي ژنومي و پروتييني اين ژن به منظور بررسي جهش هاي احتمالي است. بدين منظور، از نمونه خون مرغ بومي خراسان، استخراج شده و پس از طراحي آغازگرهاي اختصاصي اين ژن با استفاده از توالي نوكليوتيدي مرجع و انجام واكنش زنجيره اي پليمراز جهت تكثير ژن، محصول واكنش بر روي ژل آگارز الكتروفورز گرديد. باندهاي حاصل با استفاده از ناقل خطي pTZ57R/T در باكتريE. coli همسانه سازي و توالي يابي شد. مقايسه نوكليوتيدي قطعه توالي يابي شده با ژنوم مرجع، سه جهش را نشان داد و شباهت 99% در 100% طول خود با توالي كامل ژنوم ميتوكندري Gallus gallus در توالي هاي ثبت شده ميتوكندري طيور با شماره دسترسي X52392.1 (ژنوم مرجع) GU261719.1، GU261715.1، GU261712.1، AP003318.1، KF826490.1 و HQ857210.1 نشان داد. مقايسه پروتييني نشان دهنده شباهت توالي حاصل با توالي هاي پروتييني مربوط به ژن ND1 ميتوكندري طيور در بانك اطلاعاتي بود به گونه اي كه بيشترين شباهت، 100% در 100% طول خود متعلق به ژن ND1 در Gallus gallus spadiceus با شماره دسترسي NP 006515.1 و كمترين شباهت متعلق به جنس ها و گونه هاي Criniferpiscator، Nyctiousgrandis، Cursorius Temminckii و Aceroswaldeni با 78% شباهت در 100% طول خود بود، همچنين مقايسه توالي با ژنوم مرجع 99% در 100% طول شباهت دارد. مقاسيه نوكليوتيدي نشان دهنده جهش در سه جايگاه بود كه دو جهش ابتدايي آن در ناحيه tRNA اتفاق افتاده بود و در ترجمه ژن ND1 وارد نشده اند. پس از تبديل توالي نوكليوتيدي بدست آمده به توالي اسيد آمينه اي، با توالي پروتييني مرجع مقايسه شد. نتيجه اين مقايسه تفاوت در قرارگيري يك اسيدآمينه را نشان داد. در اسيدآمينه 173 آلانين كه اسيدآمينه اي قطبي است به اسيدآمينه قطبي تريونين تبديل شد.

This research aim was to identify, isolate, and clone ND1 gene of native chicken genome of Khorasan and compare it with other genomes and protein sequences of this gene in order to examine the possible mutations. For this purpose, genomic DNA was extracted from the blood sample of Khorasan native chickens and after designing specific primers of this gene using reference nucleotide sequence and carrying out polymerase chain reaction (PCR) for gene amplification, the product of reaction was electrophoresed on the agarose gel. The resulting bands were cloned and sequenced into E. coli using the pTZ57R/T linear vector. The comparison between the sequenced fragment of nucleotide and the reference genome revealed three mutations and a 99%/100% similarity was found in length with complete mitochondrial genome sequence of Gallus gallus in the recorded poultry mitochondria with accession number X52392.1 (reference genome), GU261719.1, GU261715.1, GU261712.1, AP003318.1, KF826490.1 and HQ857210.1. The protein comparison showed that the resulted sequence was similar to the protein sequences related to gene ND1 of the poultry mitochondriain the database so that the most similarity (100%/100%) in length belonged to gene ND1 in Gallus gallus spadiceus with accession number NP 006515.1 and the least similarity belonged to species and genera of Criniferpiscator, Nyctiousgrandis, Cursoriustemminckii and Aceroswaldeni with 78%/100% similarity. The comparison of the sequence with the reference genome was also 99%/100% similar in length. The nucleotide comparison showed mutation in three places of which two primary mutations occurred in the tRNA area which were not entered in the ND1 translation. After changing the obtained nucleotide sequences to amino acid sequences, it was compared with the reference protein sequences. The result of this comparison showed the difference in placing of one amino acid. In amino acid 173, alanine, which is a polar amino acid, changed to threonin polar amino acid.