مطالعه پويش كل ژنومي صفات مرتبط با اسپرم بر پايه تجزيه و تحليل غني سازي مجموعه هاي ژني در گاوهاي نر هلشتاين

مقدمه و هدف: برخلاف ارزيابي باروري دام هاي نر كه براساس ركوردهاي فنوتيپي دام هاي ماده مانند نرخ آبستني انجام مي شود، صفات اسپرم به طور مستقيم در دام هاي نر قابل اندازه گيري مي باشند. هدف پژوهش حاضر مطالعه پويش كل ژنوم بر مبناي آناليز غني سازي مجموعه ژني جهت شناسايي مناطق ژنومي مؤثر بر صفات اسپرم گاوهاي نر هلشتاين بود. مواد و روش ها: بدين منظور، از اطلاعات ژنوتيپي 1508 رأس گاو نر و داده هاي فنوتيپي صفات مرتبط با اسپرم شامل حجم انزال، ميزان جنبندگي اسپرم، غلظت اسپرم، تعداد اسپرم و تعداد اسپرم متحرك در هر انزال استفاده گرديد. ارزيابي پويش كل ژنومي با نرم افزار PLINK نسخه 1/90 انجام شد. سپس با استفاده از بسته نرم افزاري biomaRt2 برنامه R ژن هاي معني داري كه در داخل و يا 15 كيلوباز بالا و پايين دست نشانگرهاي معني دار قرار داشتند، شناسايي گرديد. در مرحله بعد تفسير مجموعه هاي ژني با استفاده از بسته نرم افزاري goseq برنامه R و براي شناسايي عملكرد بيولوژيكي ژن هاي نزديك در مناطق انتخابي كانديدا از طريق پايگاه هاي برخط GO، DAVID و Panther استفاده گرديد.يافته ها: در اين پژوهش، تعداد 11 نشانگر تك نوكلئوتيدي واقع روي كروموزوم هاي 1، 2، 5، 7، 8، 15، 18، 20، 21، 25 و 27 شناسايي شدند كه ژن هاي SPEF2، SEPT12، SLC24A، BSP3، ETNK1،ERBB4 (ميزان جنبندگي و تعداد اسپرم متحرك در هر انزال)،DSCAML ، MYH3، RPM1 ، RPM2، CAPSL (تعداد و غلظت اسپرم)، DMRT1 و PPAR γ (حجم اسپرم) مرتبط بودند. برخي از اين ژن ها در مناطق معني دار با مطالعات مشابه پيشين هم خواني داشت. در آناليز غني سازي مجموعه ژني، تعداد 15 مسير هستي شناسي ژني با صفات اسپرم مرتبط بودند. از اين بين مسيرهاي فرآيند متابوليكي نوكلئوتيدهاي پوريني، هوموستازي يون كلسيم داخل سلولي و تنظيم باروري نقش مهمي با ميزان جنبندگي و تعداد اسپرم متحرك در هر انزال داشتند. همچنين در ارتباط با حجم و غلظت اسپرم مسيرهاي فعال كننده هاي تنظيمي يون كلسيم، مسير سيگنال دهي PPAR، مسير سيگنال دهي هورمون هاي استروئيدي و كانون چسبندگي ارتباط معني داري داشتند.نتيجه گيري: شناسايي ژن هاي كانديداي مؤثر بر صفات اسپرم و انتخاب گاوهاي نرها با استفاده از روش هاي نوين مبتني بر انتخاب ژنومي، تأثير قابل ملاحظه اي بر بهبود باروري و سود آوري مراكز اصلاح نژادي و كاهش قيمت هاي نهايي توليد براي مصرف كنندگان خواهد داشت.