پپيش‌بيني جزاير CpG و متيلاسيون DNA در ژنوم گاو با استفاده از فراتحليل ريزآرايه DNA و پويش ژنومي

متيلاسيون DNA نوعي تغيير فرا‌ژنتيكي است كه به طور مستقيم بر روي DNA تاثير مي‌گذارد. در پستانداران متيلاسيون DNA براي تكامل جنيني و تمايز سلول بنيادي ضروري است و اين پديده اساساً درون جزاير CpGاتفاق مي‌افتد. در اين پژوهش براي بررسي نيم‌رخ متيلاسيون DNA ژنوم گاو، از دو روش استفاده شد. در روش اول نيم‌رخ متيلاسيون DNA ژن‌هاي با بيان متفاوت حاصل از فراتحليل داده‌هاي ريزآرايه DNA بيماري ورم پستان گاو شيري به دست آمد. براي انجام فراتحليل داده‌هاي ريزآرايه DNA در اين روش، از بسته metaDE در محيط R استفاده شد. سپس جهت پيش‌بيني جزاير CpG در ژن‌هاي با بيان متفاوت از 5 الگوريتم شامل TJ, GF, CpG cluster, HMM ,GHMM استفاده شد. در روش دوم نيم‌رخ متيلاسيون DNA با استفاده از پويش كل ژنوم گاو انجام گرفت. همچنين جهت پيش‌بيني جزاير CpG متيله شده در كل ژنوم، ابتدا توسط الگوريتم HMM جزاير CpG در ژنوم گاو و براي هر كروموزوم برآورد شدند و سپس هم‌پوشاني CpG باHypo/HyperMethylation توسط پايگاه برخط Galaxy محاسبه شد. نتايج روش اول نشان داد كه از ميان 32 ژن با بيان متفاوت، 14 ژن داراي جزاير CpG متيله شده بودند. اين ژن‌ها، شامل ژن‌هايLTF, APP, CCL5, CD40, CSNK1D, CX3CL1, DAPP1, NFKBIZ, S100A9, ISG15, MAP3K8, MX1, RDAD2, ZC3H12A بودند. نتايج روش دوم تعداد 90668Hypo/HyperMethylation را در ژنوم گاو برآورد نمود كه تعداد 9942 (%10.96) جزيره CpG باHypo/HyperMethylation داراي هم‌پوشاني بودند و به عنوان CpG متيله شده در نظر گرفته شدند. مقايسات ژنومي بين گونه‌اي متيلاسيون DNA نشان داد كه نيم‌رخ كلي متيلاسيون DNA در اكثر گونه‌هاي مورد بررسي تقريبا مشابه هم بودند و به نظر مي‌رسد كه نيم‌رخ كلي متيلاسيون DNA بين گونه‌هاي مختلف به صورت محافظت شده باشد. حاصل اين پژوهش نشان داد كنكاش متيلاسيون DNA در بيماري‌هايي كه ميزان وراثت‌پذيري پاييني دارند و بيشتر تحت تاثير فرايندهاي فراژنتيك هستند، ضروري به نظر مي‌رسد.