مطالعه مقایسه‌ای پروفایل ترانسکریپتوم و شبکه ژن‌های اختصاصی عملکرد سیستم ایمنی مرتبط با بافت اپتلیال روده مبتنی بر داده‌های ریزآرایه‌ای در طیور مبتلا به بیماری کوکسیدیوز

مقدمه و هدف: بیماری کوکسیدیوز که توسط انگل‌های ایمریایی بروز می‌کند، یکی از پر هزینه‌ترین بیماری‌های صنعت طیور به شمار می‌رود. در این راستا، شناخت نحوه پاسخ سیستم ایمنی بدن به کوکسیدیوز، می‌تواند در طراحی روشهای مولکولی پیشگیرانه و درمانی در مقابل آن، کمک‌کننده باشد. هدف  پژوهش حاضر، شناسایی ژن‌های مهم دخیل در پاسخ سیستم ایمنی طیور مرتبط با آلودگی انگل‌های ایمریا با استفاده از داده‌های ریزآرایه‌ای موجود در پایگاه‌های داده  با دسترسی آزاد بود.مواد و روش‌ها: در مطالعه حاضر، پس از جستجوی پایگاه اطلاعاتی geo، دو مجموعه داده ریزآریه‌ای مرتبط با کوکسیدیوز در طیور انتخاب شد. پس از اعمال کنترل کیفی و حذف داده‌های نامناسب، با استفاده از بسته نرم‌افزاری limma در برنامه r به شناسایی ژن‌های با بیان بالا و پایین معنادار در پاسخ به آلودگی با ایمریاها پرداخته شد. همچنین، آنالیز ژن آنتولوژی و مسیرهای kegg با استفاده از برنامه david اجرا شد. متعاقباً، شبکه ارتباط متقابل پروتئین پروتئین مربوط به ژن‌های با تغییر سطح بیان معنادار شده، با استفاده از برنامه cytoscape ترسیم شد.یافته‌ها: نتایج به‌دست آمده در این پژوهش نشان دادند که اغلب ژن‌هایی که دچار افزایش بیان معنادار شده بودند، در دسته ژن‌های مرتبط با سیستم ایمنی ذاتی قرار داشتند. ژن‌های با کاهش بیان معنادار نیز در فرآیندهای متابولیکی دخیل بودند. با توجه به خروجی های این مطالعه، به نظر می‌رسد بیماری کوکسیدیوز احتمالاً، به دلیل آسیب به روده طیور، بیشترین اثر منفی خود را بر فرآیندهای متابولیکی از جمله متابولیسم چربی می‌گذارد. مدارک علمی موجود درباره افزایش بیان معنادار ژن‌های mmp1، mmp7 و mmp9 نشان داد که کاتابولیسم کلاژن در بیماری کوکسیدیوز یکی از موارد افزایش یافته می‌باشد که می‌تواند ناشی از آسیب به بافت روده باشد. به نظر می‌رسد تغییر سطح بیان ژن‌های موثر در متابولیسم برخی از مواد مغذی از جمله چربی‌ها، یکی از تاثیرات مهم بیماری کوکسیدیوز باشد.نتیجه‌گیری: در نهایت، نتایج به‌دست آمده در مطالعه کنونی می‌تواند در درک بهتر نحوه پاسخ سیستم ایمنی طیور به بیماری کوکسیدیوز مفید باشد و این تغییرات مشاهده شده در الگوی بیان برخی از ژن‌ها می‌تواند به طراحی روش‌های درمانی این بیماری کمک کند.

comparative study of transcriptome profile and immune-related genes network associated with intestinal epithelial tissue based on microarray data in poultry with coccidiosis

iextended abstractintroduction and objective: coccidiosis caused by eimeria parasites is one of the most costly diseases in the poultry industry. understanding how the immune system responds to coccidiosis can be helpful in designing molecular prevention and treatment methods against it. the aim of this study was to identify the important genes involved in the response of chicken’s immune system to infection with eimeria parasites using microarray data available in public databases.material and methods: in the present study, after searching the geo database, two microarray datasets related to coccidiosis in poultry were selected. after quality control and removal of inappropriate data, significantly up and downregulated genes in response to infection with eimeria were identified using the limma package in the r program. gene ontology and kegg pathways analysis were performed using the david program. subsequently, the proteinprotein interaction network of the genes with significant expression level changes was constructed using the cytoscape program. results: the obtained results in this study showed that most of the genes that had a significant increase in expression level were associated with the innate immune system. significantly downregulated genes were also involved in metabolic processes. according to the outputs of present study, it seems coccidiosis has the greatest negative effect on metabolic processes, including fat metabolism, due to damage to the poultry intestine. existing scientific evidences about a significant increase in the expression of mmp1, mmp7 and mmp9 genes revealed that collagen catabolism in coccidiosis is one of the increased cases that can be caused by damage to intestinal tissue. it seems that changing the expression level of genes affecting the metabolism of some nutrients, including fats, is one of the important effects of coccidiosis. conclusion: the obtained results of the present study can be useful in better understanding how the poultry’s immune system responds to coccidiosis and the observed changes in the expression of some genes can help design treatments for this disease.