مسیرهای بیولوژیکی مرتبط با lncrna‌های شناخته شده بین ژنی در بافت شکمبه گوساله‌های مبتلاء به اسیدوز

هدف این پژوهش شناسایی lncrna های دخیل در کنترل فعالیت مسیرهای بیولوژیکی موثر در بروز اسیدوز بود. به این منظور دو گروه گوساله شامل گروه شاهد (3 گوساله نر سالم) و گروه بیمار (3 گوساله نر مبتلا به اسیدوز) به‌صورت مقایسه ای مورد مطالعه قرار گرفتند. توالی‌یابی جفتی با استفاده از پلاتفرم illumine hiseq2500 انجام شد. از نرم‌افزار hisat2 برای هم‌ترازی خوانش ها با ژنوم مرجع گاو و بسته نرم‌افزاری stringtie جهت سرهم بندی رونوشت ها استفاده شد. با استفاده از توالی‌یابی نسل بعد، 1636 ژن متعلق به lncrnaهای شناخته‌شده بین ژنی شناسایی شد که تغییرات بیان 56 ژن معنی دار بود (p≤0.05). ژن های هم جوار lncrnaهای شناخته‌شده بین ژنی روی ژنوم گاو هلشتاین تعیین شدند. نتایج نشان داد با سطح احتمال p≤0.05، پنج مسیر بیولوژیکی apelin signaling pathway، gap junction، glucagon signaling pathway، renin secretion وagerage signaling pathway in diabetic complications غنی می‌شوند. آنالیز عملکرد مولکولی این ژن ها نشان داد دو عملکرد مولکولی شامل gap junction channel activity و phosphatidylinositol phospholipase c activity به‌طور معنی دار غنی می شوند. برخی lncrnaها در نمونه های سالم و اسیدوزی بیان متفاوتی داشتند و کاهش ph به‌عنوان محرکی برای فعال‌شدن برخی مسیرهای بیولوژیکی ترارسانی پیام عمل کرد. براساس نتایج حاصل، lncrnaهایی که تفاوت بیان معنی دار در گروه کنترل و اسیدوز دارند با مسیرهای مرتبط با سوخت‌وساز انرژی شکمبه و ترارسانی پیام همراه می‌باشند. از lncrnaها می توان به‌عنوان عامل پیش‌آگاهی‌دهنده اسیدوز و بیومارکر در اصلاح دام استفاده نمود.

Biological pathways related to known intergenic lncRNAs in calf ruminal samples affected with acidosis

The objective of this study was to identify known intergenic lncRNAs related to biological pathways of acidosis in Holstein calves using ruminaltissue. Two groups of healthy calves (N=3) and affected by acidosis (N=3) were compared. Pairedend sequencing method was performed using theHiseq2500 illumine platform. Hisat2 software was used to align reads to the bovine reference genome and StringTie software package was used toassemble read files into transcripts. Using next generation sequencing, 1636 genes belonging to known intergenic lncRNAs were identified, of which56 genes showed significant differential expression (P≤0.05). Neighbor genes of known intergenic lncRNAs were determined on bovine genome.Analysis of biological pathways and molecular function showed that five biological pathways were significantly (P≤0.05) enriched. These pathwayswere Apelin signaling pathway, Gap junction, Glucagon signaling pathway, Renin secretion, and AGERAGE signaling pathway. Moreover, twomolecular functions including gap junction channel activity, and phosphatidyl inositol phospholipase C activity were significantly (P≤0.05) enriched.Some lncRNAs have different expression in healthy and acidosis samples, and the decreased pH acts as a stimulus to activate some biologicalsignaling pathways. In conclusion, it was indicated that lncRNAs with differential expression between the control group and the group affected byacidosis are associated with pathways related to rumen energy metabolism and signaling. Identified differentially expressed lncRNAs could be used asprognostic in acidosis and biomarkers or promising candidates in animal breeding.