بررسی بیان ژن های مرتبط با تنش در گوسفندان آمیخته و بومی DOR: 20.1001.1.17359880.1400.14.3.5.6

الموضوعات : مجله پلاسما و نشانگرهای زیستی

ندا روح بخش ¹ ( دانشگاه محقق اردبیلی- اردبیل- ایران )
نعمت هدایت ایوریق ² ( عضو هیات علمی، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه محقق اردبیلی )
رضا سید شریفی ³ ( عضو هیئت علمی، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه محقق اردبیلی )
میرداریوش شکوری ⁴ ( گروه علوم دامی و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی و منایع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران )

تاريخ الإرسال : 04 الثلاثاء , رجب, 1442 تاريخ التأكيد : 08 الخميس , شوال, 1442 تاريخ الإصدار : 12 الثلاثاء , ذو القعدة, 1442

الکلمات المفتاحية: گوسفند دورگ, بیان ژن, گوسفند بومی, تنش,

ملخص المقالة :

زمینه و هدف: افزایش دمای هوا و خشک شدن مراتع حیوانات را دچار تنش آبی و تغذیه ای می کند. در این پژوهش ژن‌های کنترل کننده مقاومت در گوسفندان دورگ و بومی مورد بررسی قرارگرفت.روش کار: در این تحقیق از ده بره‌ ی نر آمیخته رومانف و بومی و ده بره نر خالص بومی در 4 تیمار و 5 تکرار در هر گروه استفاده شدکه در دوگروه با محدودیت آبی و بدون محدودیت آبی تقسیم شدند در پایان آزمایش نمونه‌ها ی بافت کبد از حیوانات کشتار شده جمع آوری و بعد از استخراج RNA و پاکسازی نمونه ها انجام واکنش Real Time PCR توالی و طول قطعه های مورد نظر بررسی قرار گرفت و برای آنالیز آماری از روش آنالیز فاکتوریل 2×2 در قالب طرح کاملاً تصادفی با استفاده از نرم افزار آماری SAS استفاده گردید.یافته ها: با استخراج ژن ها مشخص گردید میزان بیان ژن های، NRT2, PRKAA1, SIRT3, TFAM,GPX1 در شرایط تنش در گوسفندان بومی نسبت به گوسفندهای آمیخته افزایش داشته است.نتیجه گیری: مطالعات انجام یافته بر روی بیان ژن های، PRKAA1, NRT2,GPX1,TFAM SIRT3در کبد دو گروه گوسفند بومی و دورگ در شرایط تنش و نرمال چنین استنباط شد که در شرایط استرس این چهار گروه ژن با مقابله با اکسیداسیون اکسیداتیو و ذخیره انرژی و جلوگیری از اتلاف انرژی و محافظت از سلول, مقاومت حیوان را در برابر شرایط تنش افزایش می دهند با توجه به سازگاری ژنتیکی گوسفندهای بومی با شرایط بیابانی منطقه, سبب مقاومت بیشتر حیوان در برابر گرما و بیماری می گردد.

المصادر:

1.Alamer, M. (2010). Effect of water restriction on thermo regulation and some biochemical constituents in lactating Aardi goats during got weather conditions. Scientific Journal of King Faisal  University (Basic and Applied Sciences), 11; 189-205.

2.Anderson, R.M., Barger, J.L., Edwards, M.G., Braun, K.H., O'Connor, C.E., Prolla, T.A. (2008). Dynamic regulation of PGC-1alpha localization and turnover implicates mitochondrial adaptation in calorie restriction and the stress response. Aging Cell 7; 101–111.

3.Barbour, E., Rawda, N., Banat, G., jabber, l., Sleiman, F.T., Hamadeh, S. (2005). Comparison of immunosuppression in dry and lactating awassi ewes due to water deprivation stress. Veterinary Reserch Communication, 29; 47-60.

4.Bonawitz, N. D., Clayton, D. A., Shadel, G. S. (2006). Initiation and beyond: multiple functions of the human mitochondrial transcription machinery. Mol. Cell, 24; 813–825.

5.Burrin, D.G., Britton, R.A., Ferrell, C.L. (1988). Visceral organ size and hepatocyte metabolic activity in fed and fasted rats. J. Nutr., 118; 1547–1552.

6.Carling, D., Thornton, C., Woods, A. (2012). AMP-activated protein kinase: new regulation, new roles? Biochem. J., 445; 11–27. 

7.Chen, Y., Luo, H. Q., Sun, L. L., Xu, M. T., Yu, J., Liu, L. L. (2018). Dihydromyricetin attenuates myocardial hypertrophy induced by transverse aortic constriction via oxidative stress inhibition and SIRT3 pathway enhancement. International Journal of Molecular Sciences, 19(9); 2592.‏

8.Crispe, IN. (2009). The liver as a lymphoid organ. Annu Rev Immunol., 27; 147–63.

9.Drouillard, J.S., Ferrell, C.L., Klopfenstein, T.J., Britton, R.A. (1991). Compensatory growth following metabolizable protein or energy restrictions in beef steers. J. Anim. Sci., 69; 811–818.

10.Dumas, J.F., (2004). Food restriction affects energy metabolism in rat liver mitochondria. Biochim. Biophys. Acta, 1670; 126–131.

11.Dodson, M., de la Vega, MR., Cholanians, AB., Schmidlin, CJ, Chapman, E., Zhang, DD. ( 2019). "Modulating NRF2 in disease: timing is everything". Annual Review of Pharmacology and Toxicology., 59; 555–575.

12.Ekaterina, M., Myasnikova, M. M. (2011). Mechanisms of gap gene expression canalization in the Drosophila blastoderm. Article number:118 doi.org/10.1186/1752-0509-5-118.

13.Equils, O., Singh, S., Karaburun, S., Lu, D. (2005). Intra uterine growth restriction downregulates the hepatic toll like receptor-4 expression and function. Clin Dev Immunol., 12; 59–66.

14.Feng, Q., Shao, M., Han, J., Tang, T., Zhang, Y., Liu, F. (2020). TFAM, a potential oxidative stress biomarker used for monitoring environment pollutants in Musca domestica. International Journal of Biological Macromolecules, 155; 524-534.

15.Frisc, J.E., Vercoe, J. E. (1977). Food intake, eating rate, weight gains, metabolic rate and efficiency of feed utilization in Bos taurus and  Bos. Indicus Crossbred Cattle, 25(3); 343-358.

16.Guo-Min Z., Ting-Ting, Z. (2018). Effect of caloric restriction and subsequent re-alimentation on oxidative stress in the liver of Hu sheep. Ram Lambs., 237; 68–77.

17.Higgins, J.A. (2014). Resistant starch and energy balance: impact on weight loss and maintenance. Crit. Rev. Food Sci. Nutr., 54; 1158–1166.

18.Marai, I.F.M., El-Darawany, A.A., Fadiel A., Abdel-Hafez, M.A.M. (2007). Physiological traits as affected by heat stress in sheep—A review. Small Ruminant Research, 71;1–12.

19.Mehmet, T., Castro, T., Mantecon, A.R., Jimeno, V. (2006). Effects of palm oil and chemical body composition of lambs. Journal Animal Feed Science and Technology, 127; 175-186.

20.Mezzina, M., Reyes, A., D’Errico, I., Gadaleta, G. (2002). Characterization  of the TFAM gene and identification of a processed pseudogene in rat. Gen, 286; 105-112.

21.Pasini, A. F., Stranieri, C., Ferrari, M., Garbin, U., Cazzoletti, L., Mozzini, C. (2020). Oxidative stress and Nrf2 expression in peripheral blood mononuclear cells derived from COPD patients: an observational longitudinal study. Respiratory Research, 21(1); 37.

22.Peserico, D., Stranieri, C., Garbin, U., Mozzini C, C., Danese, E., Cominacini, L., Fratta Pasini, A. M. (2020). Ezetimibe prevents ischemia/reperfusion-induced oxidative stress and up-regulates Nrf2/ARE and UPR signaling pathways. Antioxidants, 9(4);349.

23.Picca, A., Fracasso, F., Pesce, V., Cantatore, P., Joseph, AM. (2012). Age- and calorie restriction-related changes in rat brain mitochondrial DNA and TFAM binding. Dordr: AGE., . doi:10.1007/s11357-012-9465-z Sep 4 .

24.Sajadimajd, S., Khazaei, M. (2018). Oxidative stress and cancer: the role of Nrf2. Current cancer Drug Targets, 18(6); 538-557.

25.Silanikove, N. (1994). The struggle to maintain hydration and  osmoregulation in animals experiencing severe dehydration and rapid rehydration: the story of ruminants. Exp. Physiol. 79; 381-400.

26.Silanikove, N. (2000). The physiological basis of adaptation of goats to  scarcity of food and water in harsh environments Small Rumin. Res., 35; 181–193.

27.Sun, Q., Yang, Y., Wang, Z., Yang, X., Gao, Y., Zhao, Y. (2020). PER1 interaction with GPX1 regulates metabolic homeostasis under oxidative stress. Redox biology, 37;101694.

28.Van Remmen, H., Sabia, Qi, W., Freeman, M., Estlack, G., Yang, L., Mao Guo, H. (2004). Multiple deficiencies in antioxidant enzymes in mice result in a compound increase in sensitivity to oxidative stress. Free Radic. Biol. Med., 36; 1625–1634.

29.Vitaly, V., Gursky, L. P. (2011). Mechanisms of gap gene expression canalization in the Drosophila blastoderm. Gursky. BMC Systems Biology, 5; 118,

30.Wigner, P., Synowiec, E., Jóźwiak, P., Czarny, P., Bijak, M., Białek, K. (2021). The Effect of chronic mild stress and escitalopram on the expression and methylation levels of genes involved in the oxidative and nitrosative stresses as well as tryptophan catabolites pathway in the blood and brain structures. International Journal of Molecular Sciences, 22(1); 10.

31.Wu, Z., Oeck, S., West, A. P., Mangalhara, K.C., Sainz, A. G., Newman, L. E. (2019). Mitochondrial DNA stress signalling protects the nuclear genome. Nature Metabolism, 1(12); 1209-1218.