عنوان پایان‌نامه
ارزیابی ژنومیک نشانه های انتخاب در برخی از نژادهای گوسفند ایرانی
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی - علوم دامی - اصلاح نژاد دام
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 7168;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77946;کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 7168;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77946
- تاریخ دفاع
- ۰۱ دی ۱۳۹۵
- دانشجو
- زینب منظری
- استاد راهنما
- حسن مهربانی یگانه, اردشیر نجاتی جوارمی
- چکیده
- شناسایی نشانه های انتخاب در سطح ژنوم سه نژاد شاخص گوسفند ایرانی بلوچی (96 رأس)، لری بختیاری (47 رأس) و زل (47 رأس) با استفاده از آرایه های ژنومیIllumina ovine SNP50 BeadChip بود که امکان بررسی همزمان حدود 50000 جایگاه نشانگری را در سطح ژنوم فراهم می کنند. در این تحقیق نشانه های انتخاب توسط دو روش مکمل XP-EHH و FST مورد بررسی قرار گرفت. تمایز جمعیتی برای هر مکان ژنی بین نژادها با استفاده از روش FST ویر و کوکرهام (تتا) اندازه گیری گردید. نتایج حاصل باعث شناسایی 49 منطقه ژنومی بر روی کروموزوم های 1، 2، 3، 4، 5، 7، 8، 10، 11، 12، 13، 15، 16، 18 و X شد. سپس آنالیزهای بیوانفورماتیکی با هدف شناسایی عملکرد بیولوژیکی ژن-های نزدیک در مناطق انتخابی کاندید از طریق پایگاه های Biomart، ژن آنتالوژی و شبکه های تعامل پروتئین- پروتئین انجام گردید. هم¬چنین تعدادی از ژن های مرتبط با توسعه سیستم اسکلتی و دم (HOXB9، HOXB13 و ACAN)، تولیدمثل (SYCP2، FNDC3A و RARG)، سیتولوژی سلولی (ESPL1 و U6)، سیستم عصبی (TTLL7 و TENN4)، سیستم ایمنی (AOX1، TRIL و LRFN5)، سیستم ماهیچه ای (ALS2، CASP8 و TNS2) و متابولیسم قند و انرژی (PPP1R3D و AAAS) نیز به عنوان کاندیدهای برای انتخاب مثبت مشخص شده اند. با استفاده از روش XP-EHH، 13، 12 و 19 منطقه ژنومی مهم به ترتیب برای بلوچی- زل، بلوچی- لری بختیاری و لری بختیاری- زل مشاهده شد. حاشیه نویسی مناطق ژنومی تحت انتخاب نشان داد که چندین ژن کاندید جالب به عنوان مثال ESRRB، MRAP، EGR2، CHRDL1، KL، OPA1، NPR2، HINT2، STARD13 و HES1 نقش هایی در سیستم عصبی، ماهیچه ای، تولیدمثلی، توسعه اندام و تمایز سلول های چربی و متابولیسم چربی ایفا می کنند. به طور کلی، 93 ناحیه ژنومی کاندید به عنوان نشانه های انتخاب با استفاده از هر دو روش در ژنوم گوسفند ایرانی مشخص شد. نتایج تحقیق حاضر و جایگاه های ژنومی شناسایی شده می تواند نقش مهمی در رابطه با بررسی اثر انتخاب در تمایز جمعیتی نژادهای دنبه دار بلوچی، دنبه دار لری بختیاری و بدون دنبه زل و متعاقبا شناسایی مناطق ژنومی مرتبط با صفات متمایز کننده این نژادها داشته باشد.
- Abstract
- Selective signatures in whole genome can help us to understand the mechanisms of selection and to identify the genomic regions that have been under natural or artificial selection during long years ago. The aim of the present study was to identify the genomic selection signatures between three main Iranian sheep breeds namely Baluchi (n=96) and Lori Bakhtiari (n=47) and Zel (n=47) using the Illumina ovine SNP50 BeadChip that enable us to study ~50000 SNP markers simultaneously. In this study, selection signatures were identified by two complementary methods, XP-EHH and FST. The evidence for population differentiation across the breeds, was measured using Weir and Cockerham’s FST (Theta) method. The results revealed forty-nine genomic regions showing evidence of selection on 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 18 and X chromosomes. Bioinformatics analyses were then carried out to identify the biological function of genes harbored in candidate selection regions through Biomart, gene ontology (GO) and Protein–protein interaction networks databases. A number of candidate genes associated with the development of the skeletal system and tail (HOXB9, HOXB13 and ACAN), reproduction (SYCP2, FNDC3A and RARG), cytology cells (ESPL1 and U6) and nervous system (TTLL7 and TENN4), immune system (AOX1, TRIL and LRFN5), muscular system (ALS2, CASP8 and TNS2), sugar and energy metabolism (PPP1R3D and AAAS) traits were also detected as candidates for recent positive selection. Also using the XP-EHH method, 13, 12 and 19 significant genomic regions were detected for Baluchi- Zel, Baluchi- Lori Bakhtiari and Lori Bakhtiari- Zel, respectively. Annotation of the regions of the genome under selection revealed several interesting candidate genes i.e. ESRRB, MRAP, EGR2, CHRDL1, KL, OPA1, NPR2, HINT2, STARD13 and HES1 that play roles in muscular, nervous system, reproduction, the development of organ and differentiation of adipose cell and fatty acid metabolism traits. Overall, ninety-three candidate genomic regions were identified as signatures of selection using both methods in the sheep Iranain genome. The results of the present study and the identified genomic regions can play an important role in study of the effect of the selection on population differentiation in Baluchi fat-tailed, Lori Bakhtiari fat-tailed and Zel thin-tailed sheep breeds and subsequently, would direct us to identify the genomic regions associated with traits differentiate these breeds.
