Comparative Epigenomic Profiling and Gene Expression Patterns of Zebrafish, Danio Rerio, Administrated By Dietary Agrimos®

The different aspects of using dietary supplements such as prebiotics in aquaculture and their effects on innate immune response, and especially their vertical transmission, are of a grave importance. to address such issues in both horizontal and vertical transmission of boosting immune system, the present study was designed to investigate the effect of different levels of dietary agrimos reg; on the innate immunerelated gene expression [lysozyme (lyz) and tumor necrosis factor alpha (tnf alpha;)], dna methylation, and three histone methyl transferase [hmts (h3k4, h3k9, h3k27)] activities as well as growth performance in zebrafish (danio rerio). three hundred and sixty healthy 24 days old zebrafish were randomly distributed in twelve aquaria assigned to four groups. zebrafish were fed with either control diet or a diet supplemented by different levels (0.2, 0.4, and 0.8%) of agrimos reg; for 90 days. the offspring of each treatment was assessed to find the potential of vertical transmission of immunity by using this dietary prebiotic. at the end of the experiment, gene expression studies revealed significant upregulation (p˂ 0.05) of tnf alpha; and lyz genes in 0.2 and 0.4% agrimos reg; fed fish compared with the control group. although our findings showed that supplemented diet reduced dna methylation (p˂ 0.05) in agrimos reg; treatments compared with the control, there was no significant change in all three hmts rsquo; activities among experimental groups (p> 0.05). the result shows the successful transmission of lyz gene expression as an innate immune response to the offspring of the treated adults and supports a direct role of dna demethylation in the regulation of these candidate gene expressions, suggesting possible role of diet on regulating the epigenetic processes.

مقایسه پروفیل اپی‌ژنتیکی و الگوهای بیان ژن ماهی گورخری (Danio rerio) تغذیه شده با مکمل غذایی اگریموس

یکی از سوالات مهم در تکثیر و پرورش آبزیان، بررسی جنبه های مختلف استفاده از مکمل های غذایی مانند پربیوتیک ها و اثرات آن بر پاسخ های ایمنی اولیه و نیز امکان انتقال عمودی آن می باشد. مطالعه حاضر برای پاسخ به این سوال در زمینه انتقال عمودی فاکتورهای سیستم ایمنی اولیه طراحی شد تا اثر سطوح مختلف مکمل غذایی اگریموس را بر بیان ژن های انتخابی مرتبط با سیستم ایمنی (لیزوزیم (Lyz) و تومورنکروزیز فاکتور آلفا (tnf alpha;))، متیلاسیون DNA، فعالیت 3 آنزیم هیستون متیل ترانسفراز (H3K4, H3K9, H3K27) و نیز عملکرد رشد ماهی گورخری (Danio rerio) را بررسی نماید. به این منظور 360 قطعه ماهی گورخری 24 روزه به طور تصادفی در 12 آکواریوم و چهار تیمار تقسیم شدند. ماهیان گورخری با غذای کنترل و یا غذای دارای مکمل (با سطوح 0.2%، 0.4% و 0.8%) برای 90 روز تغذیه شدند. نتاج هر تیمار برای بررسی پتانسیل انتقال عمودی فاکتورهای ایمنی از طریق تغذیه والدین با مکمل غذایی اگریموس، مورد بررسی قرار گرفت. در انتهای آزمایش، افزایش معنی دار (0.05>P) بیان ژن های Lyz و tnf alpha; در ماهیان تغذیه شده با تیمار 0.2% و 0.4% اگریموس در مقایسه با ماهیان تیمار کنترل نشان داده شد. اگرچه نتایج این مطالعه نشان دهنده کاهش نرخ متیلاسیون به وسیله استفاده از مکمل اگریموس (0.05>P) در مقایسه با تیمارکنترل بود، تفاوت معنی داری در فعالیت آنزیم های HMT گروه های مختلف مشاهده نشد. این مطالعه به طور کل نشان دهنده انتقال عمودی موفق بیان ژن Lyz به عنوان پاسخ سیستم ایمنی اولیه به نتاج بوده و مؤید نقش مستقیم دیمتیلاسیون DNA در تنظیم بیان ژن های انتخابی بود، همچنین این نتایج نشانگر نقش احتمالی تغذیه در تنظیم فرایندهای اپی ژنتیک می باشد.