Other language title :
مقايسه پروفيل اپي ژنتيكي و الگوهاي بيان ژن ماهي گورخري (Danio rerio) تغذيه شده با مكمل غذايي اگريموس
Title of article :
Comparative Epigenomic Profiling and Gene Expression Patterns of Zebrafish, Danio rerio, Administrated by Dietary Agrimos
Author/Authors :
Shirani, M Department of Natural Resources - Isfahan University of Technology - Isfahan - Islamic Republic of Iran , Mahboobi Soofiani, N Department of Natural Resources - Isfahan University of Technology - Isfahan - Islamic Republic of Iran , Jalali, A.H Department of Natural Resources - Isfahan University of Technology - Isfahan - Islamic Republic of Iran , Farahmand, H Faculty of Natural Resources - University of Tehran - Karaj- Islamic Republic of Iran
Abstract :
The different aspects of using dietary supplements such as prebiotics in aquaculture
and their effects on innate immune response, and especially their vertical transmission,
are of a grave importance. To address such issues in both horizontal and vertical
transmission of boosting immune system, the present study was designed to investigate the
effect of different levels of dietary Agrimos® on the innate immune-related gene
expression [Lysozyme (Lyz) and Tumor Necrosis Factor alpha (TNFα)], DNA
methylation, and three Histone MethylTransferase [HMTs (H3K4, H3K9, H3K27)]
activities as well as growth performance in zebrafish (Danio rerio). Three hundred and
sixty healthy 24-days-old zebrafish were randomly distributed in twelve aquaria assigned
to four groups. Zebrafish were fed with either control diet or a diet supplemented by
different levels (0.2, 0.4, and 0.8%) of Agrimos® for 90 days. The offspring of each
treatment was assessed to find the potential of vertical transmission of immunity by using
this dietary prebiotic. At the end of the experiment, gene expression studies revealed
significant up-regulation (P˂ 0.05) of TNFα and Lyz genes in 0.2 and 0.4% Agrimos® fed
fish compared with the control group. Although our findings showed that supplemented
diet reduced DNA methylation (P˂ 0.05) in Agrimos® treatments compared with the
control, there was no significant change in all three HMTs’ activities among experimental
groups (P> 0.05). The result shows the successful transmission of Lyz gene expression as
an innate immune response to the offspring of the treated adults and supports a direct
role of DNA demethylation in the regulation of these candidate gene expressions,
suggesting possible role of diet on regulating the epigenetic processes.
Farsi abstract :
يكي از سوالات مهم در تكثير و پرورش آبزيان، بررسي جنبه هاي مختلف استفاده از مكمل هاي غذايي مانند پربيوتيك ها و اثرات آن بر پاسخ هاي ايمني اوليه و نيز امكان انتقال عمودي آن مي باشد. مطالعه حاضر براي پاسخ به اين سوال در زمينه انتقال عمودي فاكتورهاي سيستم ايمني اوليه طراحي شد تا اثر سطوح مختلف مكمل غذايي اگريموس را بر بيان ژن هاي انتخابي مرتبط با سيستم ايمني (ليزوزيم (Lyz) و تومورنكروزيز فاكتور آلفا (tnfα))، متيلاسيون DNA، فعاليت 3 آنزيم هيستون متيل ترانسفراز (H3K4, H3K9, H3K27) و نيز عملكرد رشد ماهي گورخري (Danio rerio) را بررسي نمايد. به اين منظور 360 قطعه ماهي گورخري 24 روزه به طور تصادفي در 12 آكواريوم و چهار تيمار تقسيم شدند. ماهيان گورخري با غذاي كنترل و يا غذاي داراي مكمل (با سطوح 0.2%، 0.4% و 0.8%) براي 90 روز تغذيه شدند. نتاج هر تيمار براي بررسي پتانسيل انتقال عمودي فاكتورهاي ايمني از طريق تغذيه والدين با مكمل غذايي اگريموس، مورد بررسي قرار گرفت. در انتهاي آزمايش، افزايش معني دار (0.05>P) بيان ژن هاي Lyz و tnfα در ماهيان تغذيه شده با تيمار 0.2% و 0.4% اگريموس در مقايسه با ماهيان تيمار كنترل نشان داده شد. اگرچه نتايج اين مطالعه نشان دهنده كاهش نرخ متيلاسيون به وسيله استفاده از مكمل اگريموس (0.05>P) در مقايسه با تيماركنترل بود، تفاوت معني داري در فعاليت آنزيم هاي HMT گروه هاي مختلف مشاهده نشد. اين مطالعه به طور كل نشان دهنده انتقال عمودي موفق بيان ژن Lyz به عنوان پاسخ سيستم ايمني اوليه به نتاج بوده و مويد نقش مستقيم ديمتيلاسيون DNA در تنظيم بيان ژن هاي انتخابي بود، همچنين اين نتايج نشانگر نقش احتمالي تغذيه در تنظيم فرايندهاي اپي ژنتيك مي باشد.
Keywords :
Methylation Prebiotic , Innate immunity , Epigenetic
Journal title :
Journal of Agricultural Science and Technology (JAST)