تجزیه فیلوژنی و تکاملی بر مبنای توالی نوکلئوتیدی جایگاه ژن لپتین در شترهای منطقه سیستان و بلوچستان

پژوهشهای علوم دامی ایران

مقاله 10، دوره 10، شماره 2 - شماره پیاپی 34، تیر 1397، صفحه 275-285   

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

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ijasr.v10i2.61917

نویسندگان

مجتبی پیری¹؛ غلامرضا داشاب^{* 2}؛ بتول اصغری¹

¹دانشگاه زابل

²گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل ، زابل، ایران

چکیده

مطالعه بر روی حیوانات بومی می‌تواند به حفظ ساختار ژنتیکی جمعیت‌ها، پیاده نمودن برنامه‌های اصلاح نژادی و به‌دست آوردن اطلاعات در مورد ساختار ژنتیکی آن‌ها کمک کند. هدف از مطالعه حاضر بررسی توالی نوکلئوتیدی و آمینواسیدی ژن لپتین در شتر بومی استان سیستان و بلوچستان و مطالعات فیلوژنتیکی و مولکولی آن با سایر گونه‌های پستانداران بود. در این مطالعه نمونه‌های خون از 50 نفر شتر از سیاهرگ گردنی از دو گله واقع در زابل و منطقه دلگان بلوچستان گرفته شد. استخراجDNA از نمونه‌های خون کامل و تکثیر ناحیه اینترون دوم و اگزون سوم با طول تقریبی2۰00 جفت بازی جایگاه ژن لپتین با استفاده از یک جفت پرایمر اختصاصی صورت گرفت و محصول تکثیر شده با آنزیم برشی Asuhpi به دو قطعه ۱۴۰۰ و ۶۰۰ جفت بازی شکسته شده و در نهایت قطعات مذکور از روی ژل استخراج و تعیین توالی شدند. پس از برهم گذاری توالی قطعات مذکور یک قطعه ۱۹۴۰ جفت بازی با کمترین خطا جهت آنالیزهای بیوانفورماتیکی به‌دست آمد. همچنین، توالی نوکلئوتیدی ژن لپتین در سایر گونه‌های پستانداران با استفاده از ابزار BLAST در بانک‌های اطلاعاتی ژنوم حاصل شد. نتایج همترازی توالی‌های دو جمعیت مورد استفاده در منطقه زابل و بلوچستان تشابه 99 درصد را نشان داد، اما تفرق متمایز از سایر گونه‌های پستانداران داشت. تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیکی توالی نوکلئوتیدی ژن لپتین بیانگر نسبت جایگزینی dn/ds برابر 76/0 در بین گونه‌های مختلف بود که نشان دهنده انتخاب خالص در طی تکامل این ژن است. نتایج درخت فیلوژنتیک بر اساس توالی نوکلئوتیدی نشان‌دهنده مسیرهای تکاملی مختلف ژن لپتین در گونه‌های مختلف، شامل هفت دسته از گونه‌ها شتر، (گاو، بوفالو وگاومیش)، (گوسفند و بز)، خوک، خفاش، گربه و پستانداران دریایی بود که شتر، گاو و پستانداران دریایی بیشترین قرابت را داشتند. با توجه به تنوع بسیار بالا در قطعه مورد مطالعه توالی جایگاه ژن لپتین و شاخص تکامل محاسبه شده به نظر می‌رسد اهلی شدن دام‌ها و انتخاب در صفات تولیدی شیر منجر به تغییراتی در توالی نوکلئوتیدی جایگاه ژن لپتین و تغییر نقش بیولوژیکی آن شده است.

کلیدواژه‌ها

انتخاب طبیعی؛ روند تکاملی؛ شتر بومی؛ فیلوژنی؛ لپتین

مراجع

1. Ahima, R. S. 2005. Central actions of adipocyte hormones. Trends Endocrinology and Metabolis, 16: 307-313.

2. Ahmadpanah, J. 2014. Phylogenetic Analysis and Molecular Evolution of the Leptin Gene. Research on Animal Production, 7: 208-213.

3. Bado, A., S. Levasseur, S. Attoub, S. Kermorgant, J. P. Laigneau, M. N. Bortoluzzi, L. Moizo, T. Lehy, M. Guerre-Millo, Y. Le Marchand-Brustel, and M. J. Lewin. 1998. The stomach is a source of leptin. Nature, 394:790-793.

4. Caro, J. R., M. K. Sinha, J. W. Kolaczynski, P. L. Zhang, and R.V. Considine. 1996. Leptin: The tale of an obese gene. Diabetes, 45:455-1462.

5. Chehab, F. F. 2000. Leptin as a regulator of adipose mass and reproduction. Trends Pharmacology Science, 21:309-314.

6. Doyon, C., G. Drouin, V. L. Trudeau, and. T. W. Moon. 2001. Molecular Evolution of Leptin. General and Comparative Endocrinology, 124:188-1.

7. Dridi, S., N. Raver, E. E. Gussakovsky, M. Derouet, M. Picard, A. Gertler, and M. Taouis. 2000. Biological activities of recombinant chicken leptin C4S analog compared with unmodified leptins. Journal of Physiology, 279:116-123.

8. Frederich, R. C., A. A. Hamann, S. Anderson, B. Lollmann, B. B. Lowell, and J. S. Flier. 1995. Leptin levels reflect body lipid content in mice: Evidence for diet-induced resistance to leptin action. Nature Medicine Journal, 1:1311-1314.

9. Hoggard, N., L. Hunter, J. S. Duncan, L. M. Williams, P. Trayhurn, and J. G. Mercer. 1997. Leptin and leptin receptor mRNA and protein expression in the murine fetus and placenta. Proceedings of the National Academy of Science, USA, 94: 11073-11078.

10. Jin, L., B. G. Burguera, M. E. Couce, B. W. Scheithauer, J. Lamsan, N. L. Eberhardt, E. Kulig, and R. V. Lloyd. 1999. Leptin and leptin receptor expression in normal and neoplastic human pituitary: Evidence of a regulatory role for leptin on pituitary cell proliferation. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, 84: 2903-2911.

11. Korber, B. 2000. HIV Signature and Sequence Variation Analysis. Computational Analysis of HIV Molecular. Sequences, Chapter 4, pages 55-72. Allen G. Rodrigo and Gerald H. Learn, eds. Dordrecht, Netherlands: Kluwer Academic Publishers.

12. Li, W. H. 1997. Molecular Evolution. Sinauer, Sunderland, Mssachussets. USA.

13. Librado, P. and J. Rozas. 2009. DNASP v5: software for comprehensive analysis of DNA polymorphism data. Journal of Bioinformatics, 25:1451-1452.

14. Masuzaki, H., Y. Ogawa, N. Sagawa, K. Hosoda, T. Matsumoto, H. Mise, H. Nishimura, Y. Yoshimasa, I. Tanaka, T. Mori, and K. Nakao. 1997. Nonadipose tissue production of leptin: Leptin as a novel placenta-derived hormone in humans. Nature Medicine Journal, 3:1029-1033.

15. Nasaj Hossain., M. and M. Shamsbakhsh. 2010. Method of Phylogenetic Analysis. Haghsenas Press. 239p (In Persian).

16. Papiz, M. Z., L. Sawyer, E. E. Eliopoulos, A. C. T. North, J. B. C. Findlay, R. Sivaprasadarao, T. A. Jones, M. E. Newcomer, and P. J. Kraulis. 1986. The structure of p-lactoglobulin and its similarity to retinol-binding protein, Nature, 324: 383-385.

17. Senaris, R., T. Garcia-Caballero, X. Casabiell, R. Gallego, R. Castro, R. V. Considine, C. Dieguez, and F. F. Casanueva. 1997. Synthesis of leptin in human placenta. Endocrinology, 138:4501-4504.

18. Singh, V. K., A. K. Mangalam, S. Dwivedi, and S. Naik. 1998. Primer Premier: Program for design of degenerate primers from a protein sequence. BioTechniques, 24: 318-319.

19. Sobhani, I., A. Bado, C. Vissuzaine, M. Buyse, S. Kermorgant, J.P. Laigneau, S. Attoub, T. Lehy, D. Henin, M. Mignon, and M. J. Lewin. 2000. Leptin secretion and leptin receptor in the human stomach. Gut, 47:178-183.

20. Tamura, K., G. Stecher, D. Peterson, A. Filipski, and S. Kumar. 2013. MEGA6: Molecular evolutionary genetics analysis version 6.0. Molecular Biology and Evolution, 30: 2725-2729.

21. Tavaria, M., T. Gabriele, I. Kola and R.L. Anderson. 1996. A hitchhiker's guide to the human Hsp70 family. Cell stress and chaperones, 1: 23-28.

22. Techenmacher, H. and Koch, G. Opioids in the milk, Etidocrine Reg., 1991. 25: 147-150.