بررسی بیان ژن گیرنده‌ ملانوکورتین 4 در پاسخ به تغییرات تراکم شکارچی و تراکم نر در ماهی گوپی ( poecilia reticulata)

ماهی گوپی به‌دلیل رفتارهای تولیدمثلی متنوع و منابع ژنتیکی گسترده، مدلی مناسب برای مطالعه‌ تکامل رفتارهای تولیدمثلی محسوب می‌شود. گیرنده‌ ملانوکورتین 4 (mc4r) در تنظیم تعادل انرژی، پاسخ به استرس و کنترل تولیدمثل در مهره‌داران نقش دارد. این پژوهش تاثیر تراکم‌های مختلف شکارچی و حضور نرهای رقیب بر بیان ژن mc4r در ماهی گوپی را بررسی کرد. آزمایش‌ها در شرایط کنترل‌شده و در شش تیمار با تعداد متفاوت شکارچی و تراکم نر انجام شد. نمونه‌برداری در چهار بازه‌ زمانی 5 دقیقه، 5 ساعت، 5 روز و 15 روز پس از مواجهه انجام گرفت. بیان نسبی ژن mc4r با روش real-time pcr و مقایسه با ژن مرجع 18s ارزیابی شد. نتایج نشان داد که تراکم شکارچی و حضور نرهای رقیب تاثیر معنی‌داری بر میزان بیان mc4r در گوپی دارد (0/05>p).  بیشترین بیان ژن در تیمارهای دارای شکارچی و تراکم نر زیاد، 5 ساعت پس از مواجهه مشاهده شد اما در ادامه، با افزایش مدت‌ زمان مواجهه، بیان ژن کاهش یافت. این نتایج نشان می‌دهد که mc4r تنظیم‌کننده‌ کلیدی در فرآیندهای زیستی مانند رشد، تولیدمثل، پاسخ‌های استرس و نرخ متابولیک بدن است. یافته‌ها همچنین ارتباط این ژن را با تنظیم رفتارهای تولیدمثلی و سازگاری با شکارچیان و رقابت جنسی تایید می‌کنند. پیشنهاد می‌شود مطالعات آینده مکانیسم‌های سیگنال‌دهی mc4r و تغییرات اپی‌ژنتیکی آن را در مواجهه طولانی‌مدت با عوامل استرس‌زا بررسی کنند تا نقش دقیق آن در تنظیم پاسخ‌های فیزیولوژیکی و رفتاری مشخص شود.

investigation of melanocortin-4 receptor gene expression in response to variations in predator density and male density in guppy (poecilia reticulata )

the guppy, due to its diverse reproductive behaviors and extensive genetic resources, is considered a suitable model for studying the evolution of reproductive behaviors. the melanocortin-4 receptor (mc4r) plays a role in regulating energy balance, stress response, and reproductive control in vertebrates. this study examined the effect of different predator densities and the presence of competing males on mc4r gene expression in guppy. experiments were conducted under controlled conditions in six treatments with different predator numbers and male densities. sampling was performed at four time points: 5 minutes, 5 hours, 5 days, and 15 days after exposure. the relative expression of the mc4r gene was evaluated using real-time pcr and compared with the reference gene 18s. the results showed that predator density and the presence of competing males had a significant effect on mc4r gene expression in guppy (p<0.05). the highest gene expression was observed in treatments with predators and high male density, 5 hours after exposure; however, with prolonged exposure, gene expression decreased. these results indicate that mc4r is a key regulator in biological processes such as growth, reproduction, stress responses, and metabolic rate. the findings also confirm the relationship of this gene with the regulation of reproductive behaviors and adaptation to predators and sexual competition. it is suggested that future studies examine the signaling mechanisms of mc4r and its epigenetic changes under long-term exposure to stress factors to determine its precise role in regulating physiological and behavioral responses.