تعداد نشریات | 31 |
تعداد شمارهها | 743 |
تعداد مقالات | 7,048 |
تعداد مشاهده مقاله | 10,171,405 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,844,254 |
بررسی بیوانفورماتیکی تغییرات بیان رونوشت ژنهای شیردان به آلودگی انگل Heamonchus contortus در گوسفندان مقاوم و حساس | ||
تحقیقات تولیدات دامی | ||
دوره 11، شماره 4، بهمن 1401، صفحه 61-75 اصل مقاله (1.21 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22124/ar.2023.22217.1700 | ||
نویسندگان | ||
رامین صیقلانی* 1؛ حبیب الله سمیع زاده لاهیجی2؛ فرجاد رفیعی3؛ مجید متقی طلب4؛ میثم گلین شریفدینی5 | ||
1دانشجوی دکتری، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، پردیس دانشگاهی، دانشگاه گیلان | ||
2استاد، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه گیلان | ||
3استادیار، گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه گیلان | ||
4استاد، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه گیلان | ||
5دانشیار، گروه انگل شناسی و قارچ شناسی پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی گیلان | ||
چکیده | ||
هدف از این مطالعه، انجام یک بررسی سیستماتیک و متاآنالیز دادههای جمع آوری شده از گوسفندان آلوده شده با Heamonchus contortus به عنوان یکی از مهمترین و بیماریزاترین انگلهای دستگاه گوارش گوسفند و تجزیه و تحلیل کلی تغییر در رونوشت ژنهای شیردان در پاسخ به این عفونت با استفاده از فناوری RNA-seq و ابزارهای بیوانفورماتیک بود. به منظور شناسایی ژنها و مسیرهای مرتبط با عفونت، متاآنالیز با ترکیب مجموعه دادههای مختلف عفونت Heamonchus contortus گوسفند با استفاده از بسته رنک پراد نرم افزار R انجام شد و نتایج بهدست آمده برای استحصال اطلاعات بیشتر مورد تجزیه و تحلیلهای پائیندستی قرار گرفتند. نتایج حاصل از متاآنالیز نشان داد که در مجموع، 1388 ژن بین نژادهای مقاوم و حساس دارای بیان افتراقی (DEGها) بودند. مطابق با نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل هستیشناسی ژن و دانشنامه کیوتوی ژنها و ژنومها (KEGG)، این ژنهای دارای بیان افتراقی (DEGها) در فرآیندهای زیستی متعددی مانند سوخت و ساز واحدهای یک کربنی، ترجمه، مسیر سیگنالینگ رسپتور سطح سلولی، پاسخ ایمنی، مسیرهای متابولیکی و ... درگیر بودند. با استفاده از تجزیه و تحلیل برهمکنش پروتئین-پروتئین، ژنهای هاب متعددی مانند آلبومین و CD4 شناسایی شدند که ممکن است نشان دهد بهبود پاسخ ایمنی ناشی از افزایش بیان ژنهای مختلف در ایجاد مقاومت تأثیر میگذارد. نتایج این مطالعه، بینشی کلی از تغییرات در ترانسکریپتوم نژادهای مقاوم و حساس گوسفند و ساز و کارهای مولکولی مقاومت میزبان در نتیجه عفونت Heamonchus contortus ارائه میدهد که میتواند مبنایی برای تحقیقات بیشتر در مورد این موضوع فراهم نماید. | ||
کلیدواژهها | ||
بیان افتراقی؛ تجزیه RNA-seq؛ متاآنالیز؛ هستیشناسی ژنها | ||
مراجع | ||
Abeel T., Saeys Y., Rouze P. and Vande Peer Y. 2008. Pro SOM: Core promoter prediction based on unsupervised clustering of DNA physical profiles. Bioinformatics, 24: 24-31. Andersson L. 2012. How selective sweeps in domestic animals provide new insight into biological mechanisms. Journal of Internal Medicine, 271(1): 1-14. Andronicos N. M., Hunt P. and Windon R. 2010. Expression of genes in gastrointestinal and lymphatic tissues during parasite infection in sheep genetically resistant or susceptible to Trichostrongylus colubriformis and Haemonchus contortus. International Journal for Parasitology, 40: 417-429. Bailey T. L., Boden M., Buske F. A., Frith M., Grant C. E., Clementi L., Ren J., Li W. W. and Nobel W. S. 2009. MEME SUITE: tools for motif discovery and searching. Nucleic Acids Research, 37: 202-208. Bath G. F. 2014. The “BIG FIVE”-A South African perspective on sustainable holistic internal parasite management in sheep and goats. Small Ruminant Research, 118: 48-55. Benavides M. V., Sonstegard T. S., Kemp S., Mugambi J. M., Gibson J. P., Baker R. L., Hanotte O., Marshall K. and Tassell C. V. 2015. Identification of novel loci associated with gastrointestinal parasite resistance in a Red Maasai x Dorper backcross population. PLoS One, 1: e122797. Berger S. L. 2002. Histone modifications in transcriptional regulation. Current Opinion in Genetics & Development, 12: 142-148. Bernard A., Boumsell L. and Hill C. 1984. Joint report of the first international workshop on human leucocyte differentiation antigens by the investigators of the participating laboratories. In: Bernard A., Boumsell L. and Dausset J. (Eds) Leucocyte typing: human leucocyte differentiation antigens detected by monoclonal antibodies: specification, classification, nomenclature. Berlin, Springer. Pp. 45-48. Bionaz M., Chen S., Khan M. J. and Loor J. J. 2013. Functional role of PPARs in ruminants: potential targets for fine-tuning metabolism during growth and lactation. PPAR Research, 1: e684159.Black J. C., Van Rechem C. and Whetstine J. R. 2012. Histone lysine methylation dynamics: establishment, regulation, and biological impact. Molecular Cell, 48: 491-507. Brayer K. J. and Segal D. J. 2008. Keep your fingers off my DNA: protein–protein interactions mediated by C2H2 zinc finger domains. Cell Biochemistry and Biophysics, 50: 111-131. Bricarello P. A., Gennari S. M., Oliveira-Sequeira T. C., Vaz C. M., de Goncalves I. G. and Eschevarria F.A. 2004. Worm burden and immunological responses in Corriedale and Crioula Lanada sheep following natural infection with Haemonchus contortus. Small Ruminant Research, 51: 75-83. Buske F. A., Boden M., Bauer D. C. and Bailey T. L. 2010. Assigning roles to DNA regulatory motifs using comparative genomics. Bioinformatics, 26: 860-866. Cánovas A., Reverter A., DeAtley K. L., Ashley R. L., Colgrave M. L., Fortes M. R. S., Islas-Trejo A., Lehnert S., Porto-Neto L., Rincon G., Silver G. A., Snelling W. M., Medrano J. F. and Thomas M. G. 2014. Multi-tissue omics analyses reveal molecular regulatory networks for puberty in composite beef cattle. PLoS One, 9: e102551. Chagas A., Domingues L. F., Gaínza Y. A., Barioni-Junior W., Esteves S. N. and Niciura S. C. 2016. Target selected treatment with levamisole to control the development of AR in a sheep flock. Parasitology Research, 115: 1131-1139. Chin C., Chen S. H., Wu H. H., Ho C., Ko M. T. and Lin C. 2014. CytoHubba: identifying hub objects and sub-networks from complex interactome. BMC System Biology, 8: e11. Diez-Tascon C., Keane O. M., Wilson T., Zadissa A., Hyndman D., Baird D. B., Mcewan J. C. and Crawford A. M. 2005. Microarray analysis of selection lines from outbred populations to identify genes involved with nematode parasite resistance in sheep. Physiological Genomics, 21: 59-69. Dolinská M., Ivanisinova O., Konigova A. and Várady M. 2014. Anthelmintic resistance in sheep gastrointestinal nematodes in Slovakia detected by in-vitro methods. BMC Veterinary Research, 10: e233. Fu M. and Blackshear P. J. 2017. RNA-binding proteins in immune regulation: A focus on CCCH zinc finger proteins. Nature Reviews Immunology, 17: 130-143. Gasser R., Schwarz E., Korhonen P. and Young N. 2016. Understanding Haemonchus contortus better through genomics and transcriptomics. Advances in Parasitology, 93: 519-567. Geurden T., Hoste H., Jacquiet P., Traversa D., Sotiraki S., Regalbono A. F., Tzanidakis N., Kostopoulou D., Gaillac C., Privat S., Giangaspero A., Zanardello C., Noe L., Vanimisetti B. and Bartram D. 2014. Anthelmintic resistance and multidrug resistance in sheep gastro-intestinal nematodes in France, Greece and Italy. Veterinary Parasitology, 201: 59-66. Gill H. S. 1994. Cell-mediated immunity in Merino lambs with genetic resistance to Haemonchus contortus. International Journal for Parasitology, 24: 749-756. Gill H. S., Watson D. L. and Brandon M. R. 1993. Monoclonal antibody to CD4+ T cells abrogates genetic resistance to Haemonchus contortus in sheep. The Journal of Immunology, 78: 43-49. Gossner A. G., Wilkie H., Joshi A. and Hopkins J. 2013. Exploring the abomasal lymph node transcriptome for genes associated with resistance to the sheep nematode Teladorsagia circumcincta. Journal of Veterinary Parasitology, 44: 1-13. Gross B., Pawlak M., Lefebvre P. and Staels B. 2017. PPARs in obesity-induced T2DM, dyslipidaemia and NAFLD. Nature Reviews Endocrinology, 13: 36-49. Hankins J. 2006. The role of albumin in fluid and electrolyte balance. Journal of Infusion Nursing, 29: 260-265. Hilger D., Masureel M. and Kobilka B. K. 2018. Structure and dynamics of GPCR signaling complexes. Nature Structural & Molecular Biology, 25: 4-12. Huang D. W., Sherman B. T. and Lempicki R. A. 2009. Bioinformatics enrichment tools: Paths toward the comprehensive functional analysis of large gene lists. Nucleic Acids Research, 37: 1-13. Karanu F. N., McGuire T. C., Davis W. C., Besser T. E. and Jasmer D. P. 1997. CD4+ T lymphocytes contribute to protective immunity induced in sheep and goats by Haemonchus contortus gut antigens. Parasite Immunology, 19: 435-445. Keane O. M., Dodds K. G., Crawford A. M. and McEwan J. C. 2007. Transcriptional profiling of Ovis aries identifies Ovar-DQA1 allele frequency differences between nematode-resistant and susceptible selection lines. Physiological Genomics, 30: 253-261. Khan A., Fornes O., Stigliani A., Gheorghe M., Castro-Mondragon J. A., Lee R. V., Bessy A., Cheneby J., Kulkarni S. R., Tan G., Baranasic D., Arenillas D. J., Sandelin A., Vandepoele K., Lenhard B., Ballester B., Wasserman W., Parcy F. and Mathelier A. 2017. JASPAR 2018: update of the open-access database of transcription factor binding profiles and its web framework. Nucleic Acids Research, 46: 260-266. Knight P. A., Griffith S. E., Pemberton A. D., Pate J. M., Guarneri L., Anderson K., Talbot R. T., Smith S., Waddington D., Fell M., Archibald A. L., Burgess S. T., Smith D. W., Miller H. R. and Morrison I. W. 2011. Novel gene expression responses in the ovine abomasal mucosa to infection with the gastric nematode Teladorsagia circumcincta. Veterinary Research, 42: 78-100. Koyama K., Tamauchi H. and Ito Y. 1995. The role of CD4+ and CD8+ T cells in protective immunity to the murine nematode parasite Trichuris muris. Parasite Immunology, 17: 161-165. Meyer P., Niedenh I. and Ten Lohuis M. 1994. Evidence for cytosine methylation of non-symmetrical sequences in transgenic petunia hybrida. The Embo Journal, 13: 2084-2088. Miller J. E., Bahirathan M., Lemarie S., Hembry F. G., Kearney M. T. and Barras S. R. 1998. Epidemiology of gastrointestinal nematode parasitism in Suffolk and Gulf Coast native sheep with special emphasis on relative susceptibility to Haemonchus contortus infection. Veterinary Parasitology, 74: 55-74. Mpetile Z., Cloete S., Kruger A. and Dzama K. 2015. Environmental and genetic factors affecting faecal worm egg counts in Merinos divergently selected for reproduction. Journal of Animal Science, 45: 510-520. Ntuli T. M. 2015. Cell death- autophagy, apoptosis and necrosis (Ed.): Apoptosis and infections. South Africa: IntechOpen. P. 446.Peña M. T., Miller J. E. and Horohov D. W. 2006. Effect of CD4+ T lymphocyte depletion on resistance of Gulf Coast native lambs to Haemonchus contortus infection. Veterinary Parasitology, 138: 240-246. Rani T. S., Bhavani S. D. and Bapi R. S. 2007. Analysis of E. coli promoter recognition problem in di-nucleotide feature space. Bioinformatics, 23: 582-588. Rowe A., Gondro C., Emery D. and Sangster N. 2009. Sequential microarray to identify timing of molecular responses to Haemonchus contortus infection in sheep. Veterinary Parasitology, 161: 76-87. Saddiqi H. A. 2010. Evaluation of some indegenous breeds of sheep for natural resistance Haemonchus contortus infection. Ph.D. Dissertation, Faisalabad University, Pakistan. Salehinasab M., Rahimi Mianji Gh., Ebrahimie E. and Ghafouri S. A. 2018. Identification of differentially expressed genes in H5N1 infected chickens using meta-analysis of DNA microarray datasets. Animal Production Research, 7(3): 13-23. (In Persian). Shannon P., Markiel A., Ozier O., Baliga N. S., Wang J. T., Ramage D., Amin N., Schwikowski B. and Ideker T. 2003. Cytoscape: a software environment for integrated models of biomolecular interaction networks. Genome Research, 13: 2498-2504. Szklarczyk D., Gable A. L., Lyon D. and Junge A. 2018. STRING v11: protein–protein association networks with increased coverage, supporting functional discovery in genome-wide experimental datasets. Nucleic Acids Research, 47: 607-613. Ulloa A., Zarinan T., Castillo J. A. and Maravillas J. L. 2017. Reference module in neuroscience and biobehavioral psychology. Elsevier SciTech Connect. Pp. 1-10.Urban J. F., Katona I. M. and Finkelman F. D. 1991. Heligmosomoides polygyrus: CD4+ but not CD8+ T cells regulate the IgE response and protective immunity to mice. Experimental Parasitology, 73: 500-511. Van Panhuys N., Prout M., Forbes E., Min B., Paul W. E. and Gros G. L. 2011. Basophils are the major producers of IL-4 during primary helminth infection. The Journal of Immunology, 186: 2719-2728. Vijayasarathi M., Sreekumar C., Venkataramanan R. and Raman M. 2016. Influence of sustained deworming pressure on the AR status in strongyles of sheep under field conditions. Tropical Animal Health and Production, 48: 55-62. Wang X. and Zhu W. G. 2008. Advances in histone methyltransferases and histone demethylases. Journal of Cancer, 27: 1018-1025. Zhang Z., Burch P. E., Cooney A. J., Lanz R. B., Pereira F. A., Wu J., Gibbs R. A., Weinstock G. and Wheeler D. A. 2004. Genomic analysis of the nuclear receptor family: new insights into structure, regulation, and evolution from the rat genome. Genome Research, 14: 580-590. Zhao F., Ilbert M., Varadan R., Cremers C. M., Hoyos B., Acin-Perez R., Vinogradov V., Cowburn D., Jakob U. and Hammerling U. 2010. Are zinc-finger domains of protein kinase C dynamic structures that unfold by lipid or redox activation? Antioxidants & Redox Signaling, 14: 757-766. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 441 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 322 |