بررسی تفاوت های سیستم گاباارژیک هیپوتالاموس مرغ های تخم گذار تجاری لگهورن سفید و مرغ بومی براساس داده های rna-seq

هدف: گابا اسید آمینه ی غیر پروتئینی است که از دکربوکسیله شدن گلوتامات توسط آنزیم گلوتامات دکربوکسیلاز بدست می آید. سیستم عصب مرکزی مملو از این اسیدآمینه می باشد، که به عنوان نورترانسمیتر اصلی مهاری در مغز عمل میکند. اثر بیولوژیک گابا بواسطه گیرنده های a,bو c رخ می دهد که نوع a یونوتروپیک و دو نوع دیگر متابوتروپیک می باشند. وضعیت بیان ژنهای مسیر گاباارژیک در شرایط فیزیولوژیک مختلف متفاوت می باشد. یکی از این شرایط کرچی در طیور است که بررسی تحول این مسیر در وضعیت مرغ های با کرچی زیاد و بدون کرچی به کشف آن کمک خواهد کرد. مواد و روش ها:ابتدا داده های مربوطه از پایگاه ncbi با شماره دسترسی dra008396 در فرمت sra دانلود گردیدند. در ادامه برای بررسی کیفیت داده ها از نرم افزار fastqc و برای ترمیم داده ها و حذف آداپتورها از نرم افزار trimmomatic استفاده گردید. از وبسایت هستی شناسی برای تعیین مسیرهای متابولیکی ژنها و از نرم افزار string در جهت رسم شبکه ژنی و ژنهای هاب استفاده شد. نتایج: در هیپوتالاموس مرغ های لگهورن غیر کورچ و مرغهای بومی کرچ 2943 ژن بیان شده مشاهده شد. که پس از آنالیز مسیر 7ژن مرتبط با مسیرهای گاباارژیک شناسایی شدند. این ژنها شامل آنزیم های تبدیل کننده گلوتامات به گابا دو نوع می باشند که gad1 و gad2 می باشد .هر دوی این آنزیم ها در مرغ های بومی کرچ در مقایسه با مرغ لگهورن کاهش بیان را نشان داد. گیرنده گابا a و g وb به طور معنی داری کاهش و گیرنده گابا نوع a زیرواحد pi و گیرنده c زیرواحد r1 افزایش بیان در مرغ های بومی دچار کرچی نسبت به مرغ لگهورن در دادهای ترانسکریپتوم مشاهده شدند. نتیجه گیری: از بررسی مقایسات ترانسکریپتوم مسیر گاباارژیک هیپوتالاموس میان مرغ لگهورن و مرغ بومی تفاوت معنی دار گیرنده ها، آنزیم های سنتز کننده گابا مشاهده گردید. در مرغ های تخم گذار گابا و گیرنده های آن بیان ژن بالایی دارند و احتمالاً از بررسی مسیر گاباارژیک در مراحل مختلف دوره تولید مرغ های تخم گذار مشاهدات قابل توجهی متبادر خواهد شد.

investigation on hypothalamic gabaergic system difference of local and leghorn hens based on rna seq dataset

objective: g aminobutyric acid (gaba) is a non protein amino acid synthesized by decarboxylation of glutamate by the enzyme glutamic acid decarboxylase. the central nervous system (cns) contains uniquely high concentrations of gaba, and gaba serves as a major inhibitory neurotransmitter. the biological effects of the amino acid neurotransmitter gaba are mediated by ionotropic gaba a receptors, a family of ion channels, and by the metabotropic gaba b receptor, a receptor coupled to the inhibitory g protein. gene expression status of gabaergic circuit is changed under different physiological conditions. broodiness is one of those conditions. investigation on high broodiness occurrence breed and breed without broodiness would be able to declare this discrepancy of different in egg lying and broodiness condition. material and methods: available dataset of hypothalamus gene expression were downloaded from ncbi (http://www.ncbi.nlm. nih.gov/sra/srp082125). the transcriptional profiling of hypothalamus samples from leghorn and local hen in non broodiness and broodiness condition respectively was carried out at 2 samples for treated and 2 samples for control group. the quality control of sequencing reads was carried out by fastqc software. filtered reads were evaluated with fastqc. string database was used for the retrieval of interacting genes and cytoscape software was used to visualize the network. kyoto encyclopedia of genes and genomes (kegg) pathway analysis. results: in hypothalamus of non broodiness and broodiness hens 2943 genes was expressed. after searching gene id and analyzing 7 genes was identified as a gabaergic pathway. two enzymes involved in converting glutamat to gaba, including gad1 and gad2. both of them had down regulation of expression in local hen compared to leghorn hens. gene reduction of gabaa, g and b receptors, gene increase expression of gabaa subunit of pi and gabac subunit of r1 was observed in local hen compared to leghorn hens. conclusion: with investigation on transcription of gabaergic pathway of local and leghorn hens, both gaba synthetic enzymes and gaba receptors showed significant difference. this showed more gaba receptor and gaba synthetic enzymes gene expression in lying hen and probably with survey of gabaergic pathway during different phase of egg production, more noticeable result would be declared.