وجود همزمان جهش‌های G1 و G4 در ژن فاکتور تمایز رشد (growth differentiation factor) گوسفندان ایرانی

Subject Areas : Camel

S.  Eghbalsaied ¹ (Young Researchers and Elite Club, Isfahan (Khorasgan) branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran)
H.  Amini ² (Young Researchers and Elite Club, Isfahan (Khorasgan) branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran)
S.  Shahmoradi ³ (Young Researchers and Elite Club, Isfahan (Khorasgan) branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran)
M.  M. Farahi ⁴ (Young Researchers and Elite Club, Isfahan (Khorasgan) branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran)

Received: 2013-12-27 Accepted : 2014-03-15 Published : 2014-12-01

Keywords: ایران, GDF9, G1, G4, شال, افشاری, دوقلوزایی,

Abstract :

به دلیل اهمیت زیاد اقتصادی صفت باروری گوسفندان، این صفت بسیار مورد توجه گوسفندداران واقع است. فاکتور تمایز رشد 9 (GDF9) یک ژن اتوزومی بوده که در دو حالت جهش تک نوکلئوتیدی، فوق غالب بوده و منجر به عقیمی می‌شود و در سه حالت جهش تک نوکلئوتیدی، اثر افزایشی داشته و عقیمی را ایجاد نمی‌کند. در این مطالعه، DNA از نمونه خون 19 گوسفند نژاد افشاری و 8 گوسفند نژاد شال استخراج شد. قطعات مختلف DNA استخراج شده با استفاده از پرایمرهای اختصاصی برای جهش های G1، G4 و G8 و نیزدستگاه PCR تکثیر و برای توالی ‌یابی ارسال شد. نتایج این تحقیق نشان داد که جهش G1 (تبدیل آرژینین به هیستیدین) در گوسفندان نژاد افشاری و جهش G4 (تبدیل اسید گلوتامیک به لیزین) در هر دو نژاد شال و افشاری مشاهده شد. فراوانی جهش‌های مشاهده شده در گوسفندان دوقلوزا بسیار کم بود (> 8 درصد) و این جهش‌ها در تنها گوسفند عقیم مورد مطالعه مشاهده نشدند. این حالت ممکن است دلالت بر ارتباط بین این جهش‌ها و صفت دوقلوزایی گوسفندان ایرانی باشد. علاوه براین، این جهش‌ها عامل ایجاد عقیمی نبودند. در جمعیت گوسفندان مورد مطالعه، هیچکدام از جهش های G8 و یا توکا که مؤثرترین جهش در GDF9 می‌باشند، مشاهده نشدند که این یافته منطبق بر رخداد بسیار نادر عقیمی در گوسفندان ایرانی است. عدم مشاهده این جهش‌ها ممکن است نشان دهنده عدم وجود و یا وجود نادر این جهش‌ها در گله گوسفندان ایرانی باشد. در مجموع، جهش‌های G1 و G4 درحال تفرق در گله گوسفندان ایرانی هستند، هر چند که فراوانی آنها به قدری کم است که در این مطالعه گوسفند هوموزیگوت برای این جهش‌ها مشاهده نشد. سایر جهش‌های مهم در ژن GDF9 گوسفندان ایرانی نیز ممکن است دارای فراوانی نادر بوده و برای رد وجود آنها در گله‌های گوسفندان ایرانی نیاز به اندازه نمونه بسیار بزرگ ضروری می‌باشد.

References:

Akbarpour M., Houshmand M., Ghorashi A. and Hayatgheybi H. (2008). Screening for FecGH mutation of growth differentiation factor 9 gene in Iranian Ghezel sheep population. Int. J. Fertil. Steril. 2, 139-144.
Barzegari A., Atashpaz S., Ghabili K., Nemati Z., Rustaei M. and Azarbaijani R. (2010). Polymorphisms in GDF9 and BMP15 associated with fertility and ovulation rate in Moghani and Ghezel sheep in Iran. Reprod. Domest. Anim. 45, 666-669.
Branet M. (2010). A Note on “Amino Acids”. Department of Chemistry and Biochemistry, Rose-Hulman Institute of Technology.
Davis G.H., Galloway S.M., Ross I.K., Gregan S.M., Ward J., Nimbkar B.V., Gray G.D. and Inounu I. (2002). DNA tests in prolific sheep from eight countries provide new evidence on origin of the Booroola (FecB) mutation. Biol. Reprod. 66, 1869-1874.
Eghbalsaied S., Ghaedi K., Shahmoradi S., Pirestani A., Amini H., Saiedi T.,Nicol L. and McNeilly A. (2012). Presence of SNPs in GDF9 mRNA of Iranian Afshari sheep. Int. J. Fertil. Steril. 5, 225-230.
Fabre S., Pierre A., Mulsant P., Bodin L., Di Pasquale E., Persani L.,Monget P. and Monniaux D. (2006). Regulation of ovulation rate in mammals: contribution of sheep genetic models. Reprod. Biol. Endocrinol. 4, 20-31.
Ghaffari M., Nejati-Javaremi A. and Rahimi G. (2009). Detection of polymorphism in BMPR-IB gene associated with twining in Shal sheep using PCR-RFLP method. Int. J. Agric. Biol. 11, 97-99.
Hanrahan J.P., Gregan S.M., Mulsant P., Mullen M., Davis G.H., Powell R.and Galloway S.M. (2004). Mutations in the genes for oocyte-derived growth factors GDF9 and BMP15 are associated with both increased ovulation rate and sterility in Cambridge and Belclare sheep (Ovis aries). Biol. Reprod. 70, 900-909.
Juengel J.L., Hudson N.L., Heath D.A., Smith P., Reader K.L., Lawrence S.B.,O'Connell A.R., Laitinen M.P., Cranfield M. and Groome N.P. (2002). Growth differentiation factor 9 and bone morphogenetic protein 15 are essential for ovarian follicular development in sheep. Biol. Reprod. 67, 1777-1789.
Juengel J.L., O'Connell A.R., French M.C., Proctor L.E., Wheeler R., Farquhar P.A.,Dodds K.G., Galloway S.M., Johnstone P.D. and Davis G.H. (2011). Identification of a line of sheep carrying a putative autosomal gene increasing ovulation rate in sheep that does not appear to interact with mutations in the transforming growth factor beta superfamily. Biol. Reprod. 85, 113-120.
Kasiriyan M.M., Hafezian S.H. and Hassani N. (2011). Genetic polymorphism BMP15 and GDF9 genes in Sangsari sheep of Iran. Int. J. Gen. Mol. Biol. 3, 31-34.
Moradband F., Rahimi G. and Gholizadeh M. (2011). Association of polymorphisms in fecundity genes of GDF9, BMP15 and BMP15-1B with litter size in Iranian Baluchi sheep. Asian-australas J. Anim. Sci. 24, 1179-1183.
Nicol L., Bishop S.C., Pong-Wong R., Bendixen C., Holm L.E., Rhind S.M. and McNeilly A.S. (2009). Homozygosity for a single base-pair mutation in the oocyte-specific GDF9 gene results in sterility in Thoka sheep. Reproduction. 138, 921-933.
Polley S., De S., Brahma B., Mukherjee A., Vinesh P., Batabyal S., Arora J.S., Pan S., Samanta A.K. and Datta T.K. (2010). Polymorphism of BMPR1B, BMP15 and GDF9 fecundity genes in prolific Garole sheep. Trop. Anim. Health Prod. 42, 985-993.
Sadighi M., Bodensteiner K., Beattie A. and Galloway S. (2002). Genetic mapping of ovine growth differentiation factor 9 (GDF9) to sheep chromosome 5. Anim. Gen. 33, 244-245.
Sambrook J. and Russell D.W. (2001). Molecular Cloning: a Laboratory Manual. Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York.
Våge D.I., Husdal M., Kent M.P., Klemetsdal G. and Boman I.A. (2013). A missense mutation in growth differentiation factor 9 (GDF9) is strongly associated with litter size in sheep. BMC Genet. 2, 14.
Yalcin B. (1979). The Sheep Breeds of Afghanistan, Iran and Turkey.Rome: Food and Agriculture Organization of the United Nations.
Yan C., Wang P., De Mayo J., De Mayo F.J., Elvin J.A., Carino C.,Prasad S.V., Skinner S.S., Dunbar B.S. and Dube J.L. (2001). Synergistic roles of bone morphogenetic protein 15 and growth differentiation factor 9 in ovarian function. Mol. End. 15, 854-866.