توجيه واريانس ژنتيكي صفت باقيمانده مصرف خوراك با چندشكلي هاي تك نوكلئوتيدي (SNP) كشف شده بر روي ترانسكريپتوم گاو هلشتاين

Genetic variance explanation of Residual Feed Intake (RFI) by SNPs discovered on transcriptome of Holstein cows

چندشكلي‌هاي تك نوكلئوتيدي ( SNP) امروزه به مهم‌ترين و كارآمدترين ابزار به نژادي تبديل شده‌اند. مطالعات پويش كل ژنوم و انتخاب ژنومي دو كاربرد مهم در اصلاح نژاد دام هستند كه هر دو مبتني بر تعيين ژنوتيپ تعداد بسيار زيادي از اين جايگاهها هستند. بدين منظور آرايه هاي با تراكم بالا از اين نشانگرها در صنعت گاو شيري ارايه شده اند. از آنجاييكه ترانسكريپتوم تنها حاصل رونويسي بخشهايي از ژنوم است كه رمزگر بوده و در نهايت به يك فرآورده پروتئيني ترجمه و بيان مي شوند، احتمالا SNP هاي موجود در اين مناطق نيز بهتر مي توانند ارزش اصلاحي ژنومي را برآورد كنند. بر اساس اين فرضيه، با استفاده از بسته نرم افزاري samtools، فهرستي از SNPها بر روي توالي ترانسكريپتوم نمونه اي از جمعيت گاو ماده هلشتاين آمريكا كشف و سهم آنها در توجيه واريانس ژنتيكي صفت باقيمانده مصرف خوراك ((RFI در جمعيتي از تليسه هاي هلشتاين استراليايي ارزيابي شد. اين ترانسكريپتوم با همرديفي و مكان يابي خوانش هاي RNA-Seq بر روي ژنوم مرجع گاو تشكيل شد. در مجموع، يك فهرست شامل 53478 نشانگر SNP بر روي توالي ترانسكريپتوم جمعيت مورد مطالعه كشف شد كه بيشتر آنها در طراحي آرايه‌هاي SNP ايلومينا در نظر گرفته نشده‌اند. فهرست يافت شده با آرايه با تراكم بالا ايلومينا تنها 6336 نشانگر مشترك داشت. اين فهرست مشترك نتوانست سهم بيشتري از واريانس ژنتيكي صفت باقيمانده مصرف خوراك را توجيه نمايد. پيشنهاد مي شود جايگاههاي كشف شده در پيش بيني‌هاي مبتني بر توالي كل ژنوم به كار برده شوند تا بهتر ارزيابي گردند.

In recent years, Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) has been the most important and efficient tool in animal breeding. Genome-wide Association Studies (GWAS) and Genome-enabled predictions (genomic selection) are two major applications of SNPs in animal genetics and breeding that both relay on genotyping a lot of SNPs. Some high dense (HD) SNP arrays have been applied particularly in dairy cattle for this purpose. Since transcriptome is resulted only from transcription of coding genomic regions and finally expressed into a protein, the SNPs located on transcriptome may estimate breeding values well. Based on this hypothesis, SNP discovery was done on a transcriptome assembled from aligning and mapping of RNA-Seq reads on bovine reference genome for an US Holstein cow population by samtools package. Then, the contribution of the discovered SNPs in explanation of genetic variance for Residual Feed Intake (RFI) trait in Australian Holstein was evaluated based on variance components analysis. It was discovered 53478 SNPs that the most weren’t on the current Illumina bovine SNP arrays. Only 6336 discovered SNPs were shared with Illumina bovine HD array. This reduced SNP panel was low dense and therefore could not capture genetic variance of RFI larger than Illumina bovine high dense SNP Chip. It's suggested to applying the discovered SNPs on transcritome in genomic predictions based on whole genome sequencing with no limitations for the number of shred loci with the current Illumina SNP arrays.