تجزیه و تحلیل بیو انفورماتیکی برخی مناطق ژنومی در جمعیت گوسفندان بر پایه فرا تحلیل

انتخاب برای افزایش فراوانی موتاسیون های جدیدی که فقط در برخی از زیر جمعیت ها سودمند هستند باعث باقی گذاشتن نشانه هایی در سطح ژنوم می شود. اغلب این مناطق با ژن ها و qtl های مرتبط با صفات مهم اقتصادی در ارتباط هستند. هدف این مطالعه، شناسایی نشانه های انتخاب مرتبط با صفات عملکردی در تعدادی از گوسفندان جهان با استفاده از روش های نوین بود. برای این منظور فایل های تعیین ژنوتیپ با استفاده از تراشه های ژنومی مربوطه به 1591 راس گوسفند از نژاد های مختلف جهان شامل 52 نژاد از 20 کشور تمام قاره ها و 13 مطالعه انجام شده که در پایگاه های مختلف داده های ژنومی (dryad ،frontiresin ،zenodo ، animal genom،hapmap) ذخیره شده بودند، استفاده شد. ابتدا جهت تعیین اختلاط جمعیتی بین نژاد های مختلف از مناطق با شرایط آب و هوایی متنوع آنالیز ساختار جمعیتی یا همان لایه بندی جمعیتی انجام گرفت. برای شناسایی نشانه های انتخاب از آزمون های fst، hapflk، ihs،rsb ، xpehh و در نهایت فرا تحلیل روش های فوق استفاده شد. جمعیت با آنالیز pca در سه گروه جدا از یکدیگر شامل ait: نژادهای آسیایی، ترکیه ای و آفریقایی، aunz: نژاد های استرالیایی و نیوزیلند و eu: نژاد های اروپایی قرار گرفتند. براساس آزمون فرا تحلیل 10 منطقه ژنگانی روی کروموزوم های 22، 20، 12، 9، 7، 6، 5، 4، 3، 2 شناسایی شدند. به طوری که ژن mc1r با رنگ پوست، ژن dsg2 با کیفیت و کمیت پشم و ژن aicda با تولید ایمونوگلوبولین مرتبط هستند. تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیکی نشان داد که برخی از این مناطق ژنگانی به طور مستقیم و غیرمستقیم با ژن های موثر بر سازگاری با شرایط محیطی(adamts9)، تولیدمثلی (gnaq)، تنظیم ملانوسیت ها (kitlg)، تولید ایمونوگلوبولین (batf، tnfsf13، aicda، mzb1)، تمایز سلولی (tnfsf13، tgfb1)، فرآیند ایمنی (agbl5، atg7، prdx1، ccl26، il17rc، tnfsf12، tgfb2، ptgs1)، پاسخ سلولی به تحریکات بیرونی (prkaa1، nfkb1، map3k2)، تولید اینترفرون آلفا (ddx58)، فرآیند پاسخ دفاعی (ccl24، fam13b، ldlr، cldn7)، هموستاز سلولی (bambi، dvl2)، تنظیم پروتئین کیناز فعال شده با میتوژن (plce1) و تنظیم پاسخ به استرس (fxr2، hsph1) همپوشانی دارند. تجزیه و تحلیل تطبیقی فرا تحلیل نشانه های انتخاب بر اساس پایگاه داده های بیو انفورماتیکی می تواند مناطق ژنومی مورد انتخاب برای صفات با اهمیت اقتصادی و بیولوژیکی در گوسفند را شناسایی کند.

Bioinformatics Analysis of Some Genomic Regions in Sheep Population Based on Meta-Analysis

Selection to increase the frequency of new mutations useful only in some subpopulations leaves markers at the genome level. Most of these regions are related to genes and QTLs associated with significant economic traits. The aim of this study was to identify selection traits related to functional traits in the number of worldchr('39')s sheep using modern methods. For this purpose, genotyping files were used using genomic chips related to 1591 sheep from different breeds of the world, (Dryad ،Frontiresin ،Zenodo ،Animal Genom، Hapmap( including 52 breeds from 20 countries on all continents, and 13 studies were stored in various genomic databases. First, to determine the population mixing between different breeds from regions with different climatic conditions, population structure analysis or population stratification was carried out. Fst, hapflk, iHs, Rsb, XpEHH tests were used to identify the selection signatures, and finally, a metaanalysis of the above methods was used. The population was divided into three groups by PCA analysis: AIT: Asian, Turkish and African breeds, AUNZ: Australian and New Zealand breeds, and EU: European breeds. Based on the metaanalysis test, 10 genus regions were identified on chromosomes 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 12, 20, 22. For example, the MC1R gene is associated with skin color, the DSG2 gene with the quality and quantity of wool, and the AICDA gene with the production of immunoglobulin. Bioinformatics analysis showed that some of these gene regions are directly and indirectly associated with genes affecting environmental adaptation (ADAMTS9), reproduction (GNAQ), melanocyte regulation (KITLG), and immunoglobulin production (BATF, TNFSF13, AICDA, MZB1), Cell differentiation (TNFSF13, TGFB1), Immune process (AGBL5, ATG7, PRDX1, CCL26, IL17RC, TNFSF12, TGFB2, PTGS1), Cellular response to external stimulation, NKK1, PRF3 (PR) Interferon alpha (DDX58), defense response process (CCL24, FAM13B, LDLR, CLDN7), cellular homeostasis (BAMBI, DVL2), regulation of mitogenactivated protein kinase (PLCE1) and regulation of stress response (FXR2, HSPH1). Comparative analysis of metaanalysis of selection cues based on bioinformatics databases can identify selected genomic regions for traits of economic and biological importance in sheep.