شناسایی واریانت‌های آللی مختلف ژن پرایون مؤثر بر بیماری اسکراپی در ‌بُزهای نژاد نائینی

پژوهشهای علوم دامی ایران

مقاله 9، دوره 8، شماره 3 - شماره پیاپی 27، مهر 1395، صفحه 502-510   

نوع مقاله: علمی پژوهشی- ژنتیک و اصلاح دام و طیور

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ijasr.v8i3.49027

نویسندگان

مجتبی نجفی¹؛ سید حسن حافظیان^{* 2}؛ محمد علی روحی³؛ محسن گودرزی³

¹دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری

²گروه علوم دامی، دانشکده‌ی علوم دامی و شیلات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

³دانشگاه علوم کشاورزی ساری

چکیده

فرم پیچش غیر نرمال پروتئین پرایون باعث وجود بیماری های بیشماری در پستانداران از قبیل انسفالوپاتی اسفنجی گاوی (بیماری جنون گاوی) در گاو، بیماری کرتزفلد- جاکوب در انسان و بیماری اسکراپی در بز وگوسفند می شود. تمام این بیماری ها روی ساختار مغز و سیستم عصبی اثر گذاشته و تا به حال هیچ روش درمانی برای آن ها ارایه نشده است و در نهایت باعث مرگ دام می شود. با بررسی های بیشتر مشخص شد که حیوانات بر اساس تنوع ژنتیکی در ژن پرایون در گروه های مختلف از لحاظ حساسیت و مقاومت به بیماری قرار می گیرند. به ‌منظور شناسایی فرم‌های مختلف اللی ژن پرایون در بُز نژاد نائینی، از تعداد 120 رأس بُز نژاد نائینی نمونه خون تهیه شد. بعد از استخراج DNA با استفاده از روش نمکی بهینه یافته، قطعه مورد نظر تکثیر و با استفاده از روش های PCR-SSCP و تعیین توالی تعیین ژنوتیپ شدند. در پژوهش حاضر، نتایج تعیین ژنوتیپ با روش PCR-SSCP 9 الگوی باندی را نشان داد که در نهایت آنالیز ژنتیکی از نواحی کُد‌کننده ژن پرایون، یک چند‌شکلی جدید را در کدون 186 (T- M or K) نشان‌داد. علاوه ‌بَر ‌این، دو جهش خاموش نیز در کدون‌های 138 و 143 مشاهده شد. با توجه به آنالیز ژنتیکی کدون‌های 136، 154 و 171 تمامی ‌بُزهای نائینی مورد‌ مطالعه دارای هاپلوتیپ ARQ بوده و احتمالا فراوانی بالای این هاپلوتیپ می تواند به علت همبستگی این آلل با صفات مهم و اقتصادی باشد و با توجه به پژوهش‌های پیشین احتمالاً این نژاد مقاومت کمی نسبت به بیماری اسکراپی دارد.

کلیدواژه‌ها

تعیین توالی مستقیم؛ فرم های مختلف آللی؛ نواحی قابل کد گذاری ژن پرایون؛ PCR SSCP

مراجع

1- Agrimi, U., M. Conte, L. Morelli, M. Di Bari, G. Di Guardo, C. Ligios, G. Antonucci, G. Aufiero, N. Pozzato, and F. Mutinelli. 2003. Animal transmissible spongiform encephalopathies and genetics. Veterinary research communications, 27(1):31-38.

2- Animal Health Australia. 2001. the National Animal Health Information System (NAHIS) Scrapie. http://www. Aahc.Com. au/nahis/disease/ dislist asp.

3- Arsac, J. N., O. Andreoletti, J. M. Bilheude, C. Lacroux, S. L. Benestad and T. Baron. 2007. Similar biochemical signatures and prion protein genotypes in atypical scrapie and Nor98 cases, France and Norway. Emerging infectious diseases, 13(1):58.

4- Babar, M., A. Farid, B. Benkel, J. Ahmad, I. Sajid, M. Imran, T. Hussain and A. Nadeem. 2008. Genetic variability at seven codons of the prion protein gene in nine Pakistani sheep breeds. Journal of genetics, 87(2):187.

5- Baneh, H., M. Najafi and G. Rahimi. 2012. Genetic parameter estimates for early growth traits in Naeini goat. Animal Production Science, 52(11):1046-1051.

6- Baylis, M. and W. Goldmann. 2004. The genetics of scrapie in sheep and goats. Current molecular medicine 4(4):385-396.

7- Belt, P. B., I. H. Muileman, B. E. Schreuder, J. Bos-de Ruijter, A. L. Gielkens and M. A. Smits. 1995. Identification of five allelic variants of the sheep PrP gene and their association with natural scrapie. Journal of General Virology, 76(3):509-517.

8- Benestad, S., P. Sarradin, B. Thu, J. Schönheit, M. Tranulis and B. Bratberg. 2003. Cases of scrapie with unusual features in Norway and designation of a new type, Nor98. The Veterinary Record, 153(7):202-208.

9- Billinis, C., C. H. Panagiotidis, V. Psychas, S. Argyroudis, A. Nicolaou, S. Leontides, O. Papadopoulos and T. Sklaviadis. 2002. Prion protein gene polymorphisms in natural goat scrapie. Journal of General Virology, 83(3):713-721.

10- Bossers, A., B. E. Schreuder, I. H. Muileman, P. B. Belt and M. A. Smits. 1996. PrP genotype contributes to determining survival times of sheep with natural scrapie. Journal of General Virology, 77(10):2669-2673.

11- Buschmann, A., G. Lühken, J. Schultz, G. Erhardt and M. H. Groschup. 2004. Neuronal accumulation of abnormal prion protein in sheep carrying a scrapie-resistant genotype (PrPARR/ARR). Journal of General Virology, 85(9):2727-2733.

12- Byun, S., Q. Fang, H. Zhou and J. Hickford. 2009. An effective method for silver-staining DNA in large numbers of polyacrylamide gels. Analytical Biochemistry, 385(1):174-175.

13- Capucchio, M., F. Guarda, M. Isaia, S. Caracappa and V. d. Marco. 1998. Natural occurrence of scrapie in goats in Italy. Veterinary Record, 143(16):452-453.

14- Chelle, P. L. 1942. A case of trembling in the goat. Bull Acad Vet France, 15:294-295.

15- Dawson, M., L. Hoinville, B. Hosie and N. Hunter. 1998. Guidance on the use of PrP genotyping as an aid to the control of clinical scrapie. Veterinary Record, 142(23):623-625.

16- FAO. 2011. Statistical database, http://www.fao.org.

17- French, D. J., D. Jones, D. G. McDowell, J. A. Thomson and P. G. Debenham. 2007. Analysis of multiple single nucleotide polymorphisms closelypositioned in the ovine PRNP gene using linear fluorescent probes and melting curve analysis. BMC infectious diseases, 7(1):90.

18- Goldmann, W., T. Martin, J. Foster, S. Hughes, G. Smith, K. Hughes, M. Dawson and N. Hunter. 1996. Novel polymorphisms in thecaprine PrP gene: a codon 142 mutation associated with scrapie incubation period. Journal of General Virology, 77(11): 2885-2891.

19- Hunter, N., J. Foster, W. Goldmann, M. Stear, J. Hope and C. Bostock. 1996. Natural scrapie in a closed flock of Cheviot sheepoccurs only in specific PrP genotypes. Archives of virology, 141(5):809-824.

20- Hunter, N., W. Goldmann, G. Smith and J. Hope. 1994. The association of a codon 136 PrP gene variant with the occurrence of natural scrapie. Archives of virology, 137(1-2): 171-177.

21- Kurosaki, Y., N. Ishiguro, M. Horiuchih and M. Shinagawa. 2005. Polymorphisms of caprine PrP gene detected in Japan. Journal of veterinary medical science, 67(3): 321-323.

22- Laplanche, J., J. Chatelain, D. Westaway, S. Thomas, M. Dussaucy, J. Brugere-Picoux and J. Launay. 1993. PrP polymorphisms associated with natural scrapie discovered by denaturing gradient gel electrophoresis. Genomics, 15(1): 30-37.

23- Lauren, J., D. A. Gimbel, H. B. Nygaard, J. W. Gilbert and S. M. Strittmatter. 2009. Cellular prion protein mediates impairment of synaptic plasticity by amyloid-&bgr; oligomers. Nature, 457(7233): 1128-1132.

24- Moradi, N. 2012. the identification of polymorphisms in PrP gene by PCR-SSCP in Baluchi, Naieni and Zel sheep. . Dissertation, Sari agricultural science and natural resources University, Iran. (In Persian).

25- Najafi, M. 2012 Comparative analysis of gene structure in promoter site of alpha-s1 casein gene in naeinian goat and sheep breed. . MSc Thesis. Department of Animal Science, Sari Agricultural science and Natural Resources University, Iran, (In Persian).

26- Oesch, B., D. Westaway, M. Wälchli, M. P. McKinley, S. B. Kent, R. Aebersold, R. A. Barry, P. Tempst, D. B. Teplow and L. E. Hood. 1985. A cellular gene encodes scrapie PrP 27-30 protein. Cell, 40(4):735-746.

27- Papasavva-Stylianou, P., M. Kleanthous, P. Toumazos, P. Mavrikiou and P. Loucaides. 2007. Novel polymorphisms at codons 146 and 151 in the prion protein gene of Cyprus goats, and their association with natural scrapie. The Veterinary Journal, 173(2):459-462.

28- Rashidi, A., S. Bishop and O. Matika. 2011. Genetic parameter estimates for pre-weaning performance and reproduction traits in Markhoz goats. Small Ruminant Research, 100(2):100-106.

29- Toumazos, P. 1988. First report of ovine scrapie in Cyprus. British Veterinary Journal, 144(1):98-100.

30- Toumazos, P. 1991. Scrapie in Cyprus. British Veterinary Journal, 147(2):147-154.

31- Toumazos, P. and M. Alley. 1989. Scrapie in goats in Cyprus. New Zealand veterinary journal, 37(4):160-162.

32- Vaccari, G., M. A. Di Bari, L. Morelli, R. Nonno, B. Chiappini, G. Antonucci, S. Marcon, E. Esposito, P. Fazzi and N. Palazzini. 2006. Identification of an allelic variant of the goat PrP gene associated with resistance to scrapie. Journal of General Virology, 87(5):1395-1402.

33- Zhou, H., J. Hickford and Q. Fang. 2005. Technical Note: Determination of alleles of the ovine gene using PCR–single-strand conformational polymorphism analysis. Journal of animal science, 83(4):745-749.