فراتحلیل مطالعات پویش ژنومی بررسی ارتباط نشانگرهای تک نوکلوتیدی با اسیدهای چرب شیر در گاو هلشتاین

سابقه و هدف: شیر گاو به عنوان یکی از منابع غذایی اصلی با طیف وسیعی از ترکیبات مغذی برای انسان‌ها شناخته می‌شود. یکی از اجزای کلیدی شیر، اسیدهای چرب هستند که به عنوان اجزای اساسی چربی موجود در شیر شناخته می‌شوند. این اجزا باعث ایجاد ساختار چربی منحصر به فرد در شیر می‌شوند. پویش ژنومی با دقت آماری بالا، نقش مهمی در شناسایی جایگاه‌های علّی کاندید موثر در بروز صفات کمی دارد. تعداد زیادی از مطالعات پویش ژنومی در گاو، به ویژه در گاوهای هلشتاین، شرایط مطلوبی را برای ادغام چندین مطالعه مستقل فراهم می‌کند. با استفاده از روش‌هایی مانند فراتحلیل، امکان شناسایی دقیق‌تر جایگاه‌های مرتبط با صفات کمی اسیدهای چرب شیر در گاوهای هلشتاین فراهم شده‌است. هدف اصلی این پژوهش، شناسایی دقیق جایگاه‌های صفات کمی مرتبط با اسیدهای چرب شیر در گاوهای هلشتاین است. برای دستیابی به این هدف، از تکنیک‌ فراتحلیل بهره گرفته شد. این مطالعه می‌تواند با شناخت بهتر از ساختار ژنتیکی اسیدهای چرب، در بهبود صحت انتخاب‌های ژنتیکی و بهینه‌سازی اسیدهای چرب در شیر گاوهای هلشتاین موثر باشد. مواد و روش‌ها: جستجو برای مجموعه مطالعات پویش ژنومی در گوگل اسکولار با استفاده از کلید واژه‌‌های گاوهای هلشتاین، مطالعات پویش ژنومی و اسیدهای چرب شیر انجام شد. مجموعه چند‌‌شکلی‌های تک نوکلئوتیدی بدست آمده برای گاوهای هلشتاین (چینی، دانمارکی و هلندی) از کشورهای مختلف در 4 مطالعه مستقل از سال 2012 تا 2019 در دسترس بود. از مطالعات قبلی پویش ژنومی، تعداد 1524 چند‌‌شکلی‌ تک نوکلئوتیدی مرتبط با اسیدهای چرب شیر در دسترس می باشد. فراتحلیل با استفاده از خلاصه آماری پویش ژنومی (یعنی مقادیر p، اندازه نمونه، اثرات آللی و غیره) در بین گاوهای هلشتاین انجام شد. در مطالعه حاضر، از نرم‌افزار metal برای فراتحلیل مدل وزنی امتیاز z استفاده شد. این روش، چند‌‌شکلی‌های تک نوکلئوتیدی معنی‌دار را با p کمتر از 0.05 با هم ترکیب و ارزیابی می‌کند.یافته‌ها: این مطالعه، مهمترین چند‌‌شکلی‌های تک نوکلئوتیدی را برای اسیدهای چرب شیر شناسایی کرد، به عنوان مثال، معنی‌دارترین چندشکلی تک نوکلئوتیدی برای اسید چرب اشباع 16 کربنه c16:0 شامل rs109421300و rs137372738 به ترتیب با 102-e 1.05=p و 23-e 6.62=p بودند. بنابراین این چند‌‌شکلی‌های تک نوکلئوتیدی نقش مهمی در بهبود اسیدهای چرب شیر و کیفیت تولید شیر دارند.نتیجه‌گیری: در مجموع، نتایج این مطالعه نشان داد که با توجه به سطوح معنی‌داری بالاتر برای چندشکلی‌های تک نوکلئوتیدی در مطالعه فراتحلیل در مقایسه با مطالعات پویش ژنومی انفرادی، می‌توان با صحت بیشتری به شناسایی جایگاه‌های کمی و چندشکلی‌های تک نوکلئوتیدی پرداخت. این نوع مطالعات کمک می‌کند تا درک بهتری از مناطق جایگاه‌های کمی برای صفات اسیدهای چرب شیر داشته باشیم. بنابراین، شناسایی چندشکلی‌های تک نوکلئوتیدی و ژن‌های مهم با صحت بالاتر می‌تواند نقش موثری در ارزیابی ژنومی و طراحی برنامه‌های اصلاح نژادی با هدف بهبود اسیدهای چرب و کیفیت تولید شیر داشته باشد.

meta analysis of genome wide association studies of single nucleotide polymorphism markers related to milk fatty acids in holstein cows

background and objectives: cow’s milk is known as one of the primary food sources for humans, offering a broad spectrum of nutritional compounds. fatty acids are considered as a key component of milk, recognized as essential constituents of the fat present in milk. these components contribute to the creation of a unique fatty acid profile in milk. genome wide association studies (gwas), with high statistical accuracy, play a crucial role in identifying potential causative loci. numerous gwas in cattle, particularly in holstein cows, provide favorable conditions for integrating multiple independent studies. using advanced techniques such as meta analysis, the possibility of more precise identification of loci associated with quantitative traits of milk fatty acids in holstein cows has been facilitated. the main objective of this research is the precise identification of loci associated with quantitative traits of milk fatty acids in holstein cows. to achieve this goal, techniques such as meta analysis was employed. this study may improve the accuracy of genetic selections and optimizing fatty acids in holstein cow milk, through identification of genetic structure of fatty acids. materials and methods: searching for gwas studies in holstein cows, was conducted on google scholar using relevant keywords such as holstein cows, gwas and milk fatty acids. single nucleotide polymorphisms (snps) derived from holstein cows (chinese, danish, and dutch) from various countries was available in four independent studies published during 2012 to 2019. a total of 1524 snps related to milk fatty acids was avialble from previous gwas studies. meta analysis using a summary statistics approach (i.e., p values, sample size, allelic effects, etc.) was performed among holstein cows. in the present study, the metal software was employed for meta analysis, utilizing a weighted z score model. this method combined and assessed significant snps with a p value less than 0.05.results: the most significant snps associated with milk fatty acids were identified. for instance, the most meaningful snps for the c16:0 trait were rs109421300 and rs137372738, with p values of 1.05e 102 and 6.62e 23, respectively. these snps play a crucial and key role in producing c16:0 fatty acid and may influence the quality of milk production.conclusion: overall, the results of this study demonstrated that based on snps with higher significant levels through meta analysis compared to individual gwas studies, it is possible to identify snps associated with quantitative traits with higher accuracy. such studies contribute to a better understanding of genomic regions related to quantitative traits for milk fatty acids. therefore, the identification of snps and key genes with high accuracy can play a significant role in genomic assessment and the design of breeding programs for improving fatty acids and the quality of milk production.