شناسايي و تجزيه‌ و تحليل miRNA ها و ايزوميرهاي جديد و ژن‌هاي هدف آن‌ها در گاوهاي شيري مبتلا به ورم ‌پستان

Identification and analysis of new miRNAs and isomirs and their targets in cows exposed to mastitis

ورم پستان يكي از بيماري‌هاي عفوني غدد پستان است كه هزينه‌هاي زيادي را به صنعت گاو شيري تحميل مي‌كند. مكانيسم تنظيمي اين بيماري پيچيده بوده و تحت كنترل ژن‌هاي تنظيمي مختلفي قرار دارد. در مطالعه حاضر به منظور درك بهتر عناصر تنظيمي درگير در بيماري ورم‌پستان، نمونه‌هاي شير گاوهاي سالم و آلوده در طي سري زماني صفر، 12، 36،24 و 48 ساعت پس از آلودگي جمع‌آوري گرديد. داده‌هاي miRNA-seq از نمونه‌هاي شير بدست آمد و با استفاده از روش‌هاي بيوانفورماتيكي پيشرفته، miRNA‌هاي جديد، ژن‌هاي هدف آن‌ها، عملكرد احتمالي آن‌ها، ايزوميرها و همچنين miRNA*‌هاي جديد شناسايي شد. نتايج منجر به شناسايي نود و دو miRNA جديد شد كه تعداد بيست و شش miRNA داراي ژن همولوگ و شصت و شش miRNA فاقد ژن همولوگ در ديگر گونه‌ها بود. بررسي گروه-هاي كاركردي ژن‌هاي هدف، مؤيد نقش miRNAهاي جديد در بسياري از مكانيسم‌هاي مقابله با التهاب و آلودگي از جمله، پاسخ به تحريكات داخلي و خارجي، مرگ سلولي و توليد ايمنوگلوبين است. همچنين علاوه بر اين، صد و سي و پنجmiRNA* جديد نيز شناسايي شد. در مطالعه حاضر 493 ايزومير جديد شناسايي شد كه در گونه‌هايي نظير انسان و موش داراي عملكردهاي مرتبط با ايمني مي‌باشند. بر اساس نتايج حاصل از اين مطالعه ژن‌هاي هدف miRNAهاي جديد در مسيرهاي مرتبط با بيماري ورم پستان از جمله ايمني، مرگ سلولي و التهاب نقش دارند و اين مطلب مي‌تواند مؤيد نقش احتمالي و تنظيمي miRNA‌هاي جديد شناسايي شده در بروز ورم پستان باشد.

Bovine mastitis is an inflammation disease of the mammary gland that impose considerable costs to the dairy industry. Regulatory mechanisms of this disease is complex and controlled by various gene regulatory elements and more studies are needed to better understand this disease. In the present study aimed to better understand of regulatory elements involved in mastitis, milk samples of two groups of healthy and infected cows during time series of 0, 12, 24, 36 and 48 hours after contamination were collected. The miRNA-seq data obtained from the milk samples and using the advanced bioinformatics, novel miRNAs, their targets and probability functions, isomirs and novel miRNAs* were identified. The results led to the identification of 92 novel miRNA including 26 miRNAs with homologous and 66 miRNAs without homologous genes in other species. Investigation of the functional groups of predicted targets genes, confirmed the roles of new miRNAs in response to internal and external stimulations, apoptosis and production of immunoglobulin. Furthermore, 135 novel miRNAs were identified. Also, 493 novel isomeric sibling miRNAs (isomers) were discovered that immune related functions of these isomirs were demonstrated in some species like human and mouse. Identification of miRNAs target genes with associated functions in mastitis, including safety, apoptosis and inflammation, can indicated the possible regulatory roles of the identified miRNAs in mastitis.