آنالیز بیوانفورماتیکی پروفایل‌های بیان افتراقی ژنی مرتبط با استرس گرمایی در سه بافت مغز، کبد و ماهیچۀ ران جوجه‌های گوشتی مبتنی بر تکنیک ریزآرایه

در صنعت پرورش طیور، استرس گرماییِ ناشی از دمای بالای محیط، بر عملکرد حیوانات تاثیر منفی دارد و به یک چالش اساسی تبدیل شده است. آنالیز پروفایل ترانسکریپتوم داده‌ها و شناسایی الگوهای بیان افتراقی ژن در بافت‌های مرتبط می‌تواند در کشف سازوکارهای مولکولی مقاوم به استرس حرارتی نقش داشته باشد. در پژوهش حاضر، هدف اصلی استفاده از پروفایل ترانسکریپتوم سه بافت مغز، کبد و ماهیچۀ ران دو دسته از جوجه‌های گوشتی گروه کنترل و گروه تحت استرس گرمایی، بمنظور شناسایی ژن‌های کاندیدای مرتبط با استرس گرمایی است. در تجزیه داده‌های ریزآرایه برای مقایسه بیان ژنی، 657 ژن معنی‌دار (p<0.05) استخراج شد که در مجموع 94 ژن تفاوت بیانی معنی‌داری نشان دادند (fdr < 0.05, fold change > ±2). سپس با بررسی حاشیه‌نویسی ژن‌های مربوطه حاصل از آنالیز داده‌ها و مرور منابع و همچنین شبکه تعاملی پروتئین- پروتئین بازسازی شده، ژن‌های هاب شامل ژن‌های nsdhl، dhcr24، lss، fdps، pck1، acta1، hsp90aa1، hspa2، hspb1، hsf1، cryab، apob و il6 شناسایی شدند. بررسی نتایج حاشیه‌نویسی این ژن‌ها ثابت کرد که در فرآیند اصلی مسیرهای متابولیک و سیگنالینگ مرتبط با سیستم حمل‌و‌نقل یونی، بیوسنتز استروئیدها، آنتی‌بادی‌ها و کلسترول، متابولیسم لیپیدها، عملکرد سیستم ایمنی بدن و مسیرهای سیگنالی مختلف مانند کیناز map، ret  و erk دارای نقش می‌باشند. در نهایت پژوهش حاضر می‌‌تواند اُفق جدیدی از شواهد را با در نظر گرفتن مسیرهای فعال شده توسط این ژن‌ها برای شناسایی ژن‌های موثر و درک بهتر فرآیندهای زیستی مرتبط با تنش گرمایی ارائه دهد.

bioinformatics analysis of differentially gene expression profiles related to heat stress in brain, liver, and leg muscle of broiler chickens based on microarray technique

in the poultry industry, the heat stress caused by high environmental temperature has a negative influence on broiler chicken performance and has become a major challenge. transcriptome profile analysis of the data and identification of patterns of differential gene expression in related tissues can be involved in the discovery of molecular mechanisms resistant to heat stress. the main purpose of this study was to use transcriptome profiles of three tissues brain, liver, and leg muscle of two groups of the control and heat stress broiler chickens to identify candidate genes associated with heat stress. by the analysis of microarray data to express the gene differences, 657 significant genes (p<0.05) were extracted, which a total of 94 genes showed significant expression differences (fdr < 0.05, fold change > ± 2). then, by studying the ontology of the relevant genes resulting from data analysis and literature mining as well as the reconstructed protein-protein interaction network, hub genes including nsdhl, dhcr24, lss, fdps, pck1, acta1, hsp90aa1, hspa2, hspb1, hsf1, cryab, apob, and il6 were identified. annotation results of these genes indicated that they have a role in the main process of metabolic and signaling pathways related to the ion transport system, steroid, antibodies, cholesterol biosynthesis, lipid metabolism, immune system function, and various signaling pathways such as map kinase, ret, and erk. overall, the present study can provide new insights into evidence of the pathways activated by these genes to identify effective genes and a better understanding of biological processes related to heat stress.