تجزیه و تحلیل مولکولی جمعيتي از بز نجدي با استفاده از توالی HVR1 ژنوم میتوکندری

محورهای موضوعی : فصلنامه زیست شناسی جانوری

روح الله خادمی ¹ , سیده ام البنین قاسمیان ² , حمید رضا سیدآبادی ³ , امین کاظمی زاده ⁴

1 - گروه علوم دامی، واحد بهبهان، دانشگاه آزاد اسلامی، بهبهان، ایران
2 - گروه دامپزشکی، واحد بهبهان، دانشگاه آزاد اسلامی، بهبهان، ایران
3 - موسسه تحقیقات علوم دامی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران
4 - بخش تحقیقات علوم دامی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان لرستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، خرم آباد، ایران

تاریخ دریافت : 1402/07/25 تاریخ پذیرش : 1402/09/01 تاریخ انتشار : 1402/10/15

کلید واژه: ژنوم میتوکندری, ناحیه HVR1 , تعیین توالی, فیلوژنی, بز نجدي,

چکیده مقاله :

این مطالعه با هدف تعیین توالی ناحیه HVR1 ژنوم میتوکندری بز نجدي انجام گرفت. برای انجام این تحقیق تعداد 30 عدد نمونه خون از هر دو جنس از بزهاي غير خويشاوند جمع¬آوری شد. پس از استخراج DNA، ناحیه مورد نظر توسط پرایمرهای اختصاصی با تکنیک PCR تکثیر شد و تعیین توالی شد. براي مقايسه‎، فیلوژنی توالي ناحيه HVR1 بدست آمده از بز نجدي با سایر نژادها در جهان برای تعیین گروه هاپلوتیپی رسم گردید. درخت فيلوژنتيكي ترسيم شده براي نمونه‎ها نشان داد كه همگي از يك جمعيت منشأ گرفته‎اند و تعداد 5 هاپلوتیپ مختلف بر اساس 20 نوكلئوتيد چند شكل (SNP) براي ناحيه HVR1 موجود در توالی‎ها تعیین گردید. همچنين توالي ناحيه HVR1 نمونه مورد بررسي با 11 توالي ثبت شده از 6 گروه هاپلوتیپی از کشورهای مختلف موجود در پایگاه NCBI نشان داد که بز نجدي جز گروه هاپلوتیپی A می باشد. مقایسه توالي ناحيه HVR1 با توالی‎های موجود در بانک ژن می‎تواند به اطلاعات ما درباره نژادهای بز نجدی کمک کند و زمینه را برای استفاده بهتر از آن‎ها در برنامه‎های اصلاحی باز کند. بر اساس نتایج بدست آمده تنوع ژنتیکی بز نجدی در طی سال‎های متمادی افزایش یافته است، که این افزایش تنوع ژنتیکی می‎تواند به دلیل آمیخته‎گری این نژاد با نژادهای دیگر باشد که می‎تواند در آینده منجر به انقراض بز نجدی گردد، که نیازمند توجه بیشتر به این موضوع می‎باشد.

چکیده انگلیسی:

This study was conducted to determine the sequence of the HVR1 region of the mitochondrial genome of the Najdi goat. To conduct this study, 30 blood samples of both gender were collected from unrelated goats. After DNA extraction, the desired region was amplified by specific primers by PCR technique, and the sequence was determined. For comparison, the phylogeny of the HVR1 region sequence obtained from Najdi goat was drawn with other breeds worldwide to determine the haplotype group. The phylogenetic tree drawn for the samples showed that they all originated from the same population and the number of 5 different haplotypes was determined based on 20 nucleotide polymorphisms (SNP) for the HVR1 region in the sequences. Also, the sequence of the HVR1 region of the studied sample with 11 sequences recorded from 6 haplotype groups from different countries in the NCBI database showed that the Najdi goat belongs to haplotype group A. Comparing the sequence of the HVR1 region with the sequences in the gene bank can contribute to our information about the Najdi goat breeds and open the ground for their better use in breeding programs. According to the obtained results, the genetic diversity of the Najdi goat has increased over many years, and this increase in genetic diversity can be due to the mixing of this breed with other breeds, which can lead to the extinction of the Najdi goat in the future, which requires more attention to this issue.

منابع و مأخذ:

Asadollahpour N.H., Kharrati-Koopaee H., Esmailizadeh A. 2022. Genetic diversity and signatures of selection for heat tolerance and immune response in Iranian native chickens. BMC Genomics, 23(1):1-13.
Azizi Z., Abbasi M.A., Kazemi A., Mohammad Nazari B., Taheri A., Hasani Bafarani A. 2021. A review of the status of the native cattle and its conservation strategies in Iran. Agricultural Biotechnology Journal, 12(4):142-166.
Bashiri A., Rooshanfekr H.A., Salabi F. 2020. The genetic and phylogenetic analysis of the D-Loop region in mitochondrial genome of Najdi goat. Agricultural Biotechnology Journal, 12(3):45-66.
DeBenedictis E.A., Chory E.J., Gretton D.W., Wang B., Golas S., Esvelt K.M. 2022. Systematic molecular evolution enables robust biomolecule discovery. Nature Methods, 19(1):55-64.
Diwedi J., Singh A.W., Ahlawat S., Sharma R., Arora R., Sharma H., Raja K., Verma N., Tantia M. 2020. Comprehensive analysis of mitochondrial DNA based genetic diversity in Indian goats. Gene, 756:144910.
Gammage P.A., Frezza C. 2019. Mitochondrial DNA: the overlooked oncogenome? BMC Biology, 17(1):1-10.
Hahn A., Zuryn S. 2019. The cellular mitochondrial genome landscape in disease. Trends in Cell Biology, 29(3):227-240.
Hoda A., Biçoku Y., Dobi P. 2014. "Genetic diversity of Albanian goat breeds revealed by mtDNA sequence variation. Biotechnology and Biotechnological Equipment, 28(1):77-81.
Kamalakkannan R., Jose J., Thomas S., Prabhu V.R., Nagarajan M. 2018. Genetic diversity and maternal lineages of south Indian goats. Molecular Biology Reports, 45(6):2741-2748.
Karimi V., Hedayat Evrigh N., Seyed Sharifi N.S. 2017. Invetigation of genetic structure of Khalkhali goat using mitochondrial genome. Novin Genetic Journal, 12(2):217-227.
Li L., Goel A., Wang X. 2022. Novel paradigms of mitochondrial biology and function: potential clinical significance in the era of precision medicine, Springer: 1-5.
Mohammadpour A. 2018. Evaluation of a modified salt-out method for DNA extraction from whole blood lymphocytes: A simple and economical method for gene polymorphism. Pharmaceutical and Biomedical Research, 4(2):28-32.
Naderi S., Rezaei H.R., Taberlet P., Zundel S., Rafat S., Naghash H.R., El-Barody M.A., Ertugrul O., Pompanon F., Consortium E. 2007. Large-scale mitochondrial DNA analysis of the domestic goat reveals six haplogroups with high diversity. Plos One, 2(10): 1012-1024..
Nazari M., Mohamadi Ahvazi G. 2022. Genetic and phylogenetic analysis of mitochondrial D-loop HVR I region in three breeds of native sheep Iran (Taleshi, Shal and Makui). Veterinary Researches and Biological Products, 35(1):31-39.
Pakpahan S., Artama W.T., Widayanti R., Suparta I. 2015. Genetic variations and the origin of native Indonesian goat breeds based on mtDNA D-Loop sequences. Asian Journal of Animal Sciences, 9(6):34-50.
Rohipoor M., Nazari M. 2019. Genetic and phylogenetic analysis of Adani Goat population based on cytochrome B gene. Research On Animal Production, 10(26):84-89.
Shariat M., Dashab G.R., Vafaye Valleh M. 2019. Comparison of phylogenetic and evolutionary of nucleotide squences of HVR1 region of mitochondria genom in goats and other livestock species. Research On Animal Production, 10(23):133-143.
Sharifi R.S., Sofla S.S., Seyedabadi H.R. 2018. Genetic diversity and molecular phylogeny of iranian goats based on cytochrome oxidase I (COXI) gene sequences. Jurnal Veteriner, 18(4):565-570.

Yi G., Ying G., HE Y.M., Yang B.G., Zhang W.Y., Chen B.E., Huang Y.F., Zhao Y.J., Zhang D.P., Chu M.X. 2022. Investigation of mitochondrial DNA genetic diversity and phylogeny of goats worldwide. Journal of Integrative Agriculture, 21(6):1830-1837