بررسي انباشت اطلاعات در توالي DNA اشرشياكولي موثر در بيماري ورم پستان در گاو شيري با استفاده از نظريه اطلاعات

سابقه و هدف: بيماري ورم پستان هزينه هاي زيادي را سالانه به واحدهاي پرورش گاو شيري در كشورهاي مختلف وارد مي كند. ورم پستان ناشي از باكتري اشرشياكولي، در گاوهاي با توليد شير بالا شايع بوده كه همراه با تعداد كم سلول هاي بدني در شير است. شدت و تاثير ورم پستان ناشي از باكتري اشرشياكولي در بين گاوهاي درون يك گله و همچنين در بين مراحل مختلف شيرواري يك گله متفاوت است. حالت شديد ورم پستان ناشي از باكتري اشرشياكولي با كاهش ميزان توليد شير همراه است كه مي تواند منجر به مرگ گاو شيري داراي بيماري نيز شود. از آنجايي كه باكتري اشرشياكولي مهمترين نقش را در ايجاد و گسترش بيماري ورم پستان دارد، در اين تحقيق سعي شد كه توالي هاي قطعات DNA اين باكتري كه در ايجاد ورم پستان نقش دارند، از پايگاه بانك جهاني ژن استخراج و با استفاده از نظريه اطلاعات مورد بررسي قرار گيرند. مواد و روش‏ها: در اين مطالعه، ابتدا توالي هاي DNA باكتري اشرشياكولي مرتبط با بيماري ورم پستان در گاو شيري از پايگاه بانك جهاني ژن (NCBI) انتخاب و سپس اين توالي ها با فرمت FASTA ذخيره شدند. توالي هاي قطعه هاي DNA با يكديگر همتراز شدند. ميزان آنتروپي، اطلاعات متقابل بين نوكلئوتيدها و همچنين فاصله بين قطعه هاي DNA با استفاده از نرم افزار متلب محاسبه و مورد بررسي قرار گرفت. يافته‏ها: نتايج پژوهش حاضر نشان داد كه آنتروپي توالي هاي قطعات DNA اين باكتري متفاوت بوده اما تقريباً همه آن ها از ميزان زيادي آنتروپي برخوردار بودند H(x) > 1.900)). قدر مطلق فاصله كولبك – لايبلر نشان داد كه توالي هاي DNA، نامشابه بودند. بنابراين چنين استنباط شد كه توالي هاي DNA ياد شده در شبكه هاي متفاوت متابوليكي نقش دارند و لذا دست ورزي آن ها – نظير خاموش كردن بيان آن ها– مي تواند اثرات پيش بيني نشده ايي را ايجاد كند. نتايج حاصل از اطلاعات متقابل نشان داد كه نوكلئوتيدهاي موجود در قطعات مختلف DNA داراي ميزان ارتباط مختلفي هستند. اين ارتباط غير يكسان بين قطعات مختلف DNA مي تواند نوعي از درجه ي عدم تعادل پيوستگي را بين باز هاي DNA نشان دهد. نتيجه گيري كلي: در يك نتيجه گيري كلي مي توان چنين بيان كرد كه براي مديريت بيماري ورم پستان ناشي از باكتري اشرشياكولي مي توان آن دسته از قطعات DNA كه بيشترين آنتروپي را دارند به عنوان اهداف زيست فن آوري و دارويي در نظر گرفت. به دليل اينكه فرضيه اساسي و كليدي اين پژوهش آن بود كه هر چه قدر يك قطعه DNA آنتروپي بيشتري در يك مجموعه ژنومي خاص را ايجاد كند، شايد نقش بيشتري در ايجاد ورم پستان در گاو شيري داشته باشد.