
تعداد نشریات | 26 |
تعداد شمارهها | 447 |
تعداد مقالات | 4,557 |
تعداد مشاهده مقاله | 5,379,999 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 3,580,063 |
تجزیه و تحلیل تبارشناختی و شباهتهای ژنتیکی هفت گونه اصلی اسب سانان (جنس Equus) براساس ژنوم میتوکندریایی | ||
مجله بیوتکنولوژی کشاورزی | ||
دوره 16، شماره 3، مهر 1403، صفحه 43-60 اصل مقاله (986.45 K) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22103/jab.2024.22991.1552 | ||
نویسندگان | ||
امیرحسین صادقی1؛ فرجاد رفیعی* 2؛ رامین عبدلی3؛ نوید قوی حسین زاده1 | ||
1گروه علوم دامی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان | ||
2گروه بیوتکنولوژی کشاورزی، دانشکده علوم کشاورزی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران | ||
3مرکز تحقیقات ابریشم کشور، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی | ||
چکیده | ||
هدف: تبارشناسی علمی است که به مطالعه روابط تکاملی بین گونهها و جمعیتهای جانداران و همچنین تاریخچه تکاملی آنها، تنوع و الگوهای تغییرات جمعیتی میپردازد و با ادغام دادههای ژنومی تبدیل به یک رویکرد قوی در مطالعه سیستماتیک گونهها تحت عنوان فیلوژنومیک شده است. هدف از مطالعه حاضر، بررسی واگرایی و درصد تشابه ژنتیکی همراه با تجزیه و تحلیل تبارشناختی هفت گونه موجود از خانواده اسبسانان براساس توالیهای ژنوم میتوکندریایی بود. مواد و روشها: به منظور بررسی واگرایی و تشابه ژنتیکی، بهروزترین توالیهای کامل ژنوم میتوکندریایی همراه با توالیهای جداگانه نوکلئوتیدی و آمینواسیدی 13 ژن رمزگر پروتئین در هر ژنوم از هفت گونه اصلی اسب سانان شامل E. africanus، E. ferus، E. grevyi، E. hemionus، E. kiang، E. quagga و E. zebra از پایگاه دادهای NCBI استخراج و پس از همترازی توالیها، براساس شباهتهای ژنتیکی و روابط تبارشناختی با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج: نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل فاصله توالیها براساس ژنوم کامل میتوکندریایی نشاندهنده بیشترین شباهت ژنتیکی (9/99 درصد) بین الاغ وحشی آسیایی (E. hemionus) و الاغ تبتی (E. kiang) و کمترین شباهت ژنتیکی (3/92 درصد) بین الاغ وحشی آسیایی (E. hemionus) و اسب پرژوالسکی (E. przewalskii) بود. از حیث تجزیه و تحلیل تبارشناختی گونه E. przewalskii در یک شاخه مجزا و گونههای E. africanus، E. grevyi، E. hemionus، E. kiang، E. quagga و E. zebra در خوشه دیگر قرار گرفتند. بررسی توالیهای نوکلئوتیدی 13 ژن رمزگر پروتئین به ازای هر ژنوم نشان داد در تمامی این ژنها گونههای E.kiang و E.hemionus بیشترین شباهتهای ژنتیکی را با یکدیگر دارند. همچنین کمترین میزان شباهت ژنتیکی گونه ها مربوط به گونه های E.przewalskii و E.asinus بود. به لحاظ تبارشناختی گونه E.przewalskii بیشترین فاصله را از دیگر گونه ها داشت و در خوشه اصلی قرار نگرفت که نتایج حاصل مشابه با بررسی توالیهای کامل ژنوم میتوکندریایی بود. همچنین نتایج حاصل از بررسی توالیهای آمینواسیدی 13 ژن رمزگر پروتئین نشان داد که برخلاف توالیهای نوکلئوتیدی، ممکن است بیشترین و کمترین میزان شباهت ژنتیکی در گونهها متفاوت باشد، اگرچه به طور مشابه گونههای E.kiang و E.hemionus بیشترین شباهت را داشتند و کمترین میزان شباهت مربوط به گونههای E.przewalskii و E.zebra بود. همچنین از حیث تجزیه و تحلیل تبارشناختی گونه E.przewalskii بیشترین فاصله را از دیگر گونهها داشت. نتیجهگیری: این پژوهش نشان داد، بررسی توالیهای ژنوم میتوکندریایی گونههای اسب سانان میتواند به تعیین نحوه تکامل و فرآیندهای زیستی در گذشته این گونهها و همچنین، به تعیین نحوه پراکنش و ارتباط بین گونههای مختلف از جنس Equus کمک کند. علاوه بر این، امکان خوشهبندی صحیح گونهها بر اساس ژنوم میتوکندریایی وجود دارد. | ||
کلیدواژهها | ||
اسب؛ درخت فیلوژنتیکی؛ ژنوم میتوکندریایی؛ خوشهبندی | ||
مراجع | ||
Abdoli R, Mazumder TH, Nematollahian S, et al. (2022) Gaining insights into the compositional constraints and molecular phylogeny of five silkworms mitochondrial genome. Int J Biol Macromol 206, 543-552.
Abdoli R, Zamani P, Ghasemi M (2018) Genetic similarities and phylogenetic analysis of human and farm animal species based on mitogenomic nucleotide sequences. Meta Gene 15, 23-26.
Aberle KS, Hamann H, Drögemüller C, et al. (2007) Phylogenetic relationships of German heavy draught horse breeds inferred from mitochondrial DNA D‐loop variation. J Anim Breed Genet 124, 94-100.
Achilli A, Olivieri A, Soares P, et al. (2012) Mitochondrial genomes from modern horses reveal the major haplogroups that underwent domestication. Proc Natl Acad Sci 109, 2449-2454.
Bailey E, Brooks SA (2020) "Horse Genetics: 3d edition," Cabi.
Behura SK (2015) Insect phylogenomics. Insect Mol Biol 24, 403-411.
Bigi D, Perrotta G, Zambonelli P (2014) Genetic analysis of seven I talian horse breeds based on mitochondrial DNA D‐loop variation. Anim Genet 45, 593-595.
Burland TG (1999) DNASTAR's Lasergene sequence analysis software. Bioinform Methods Protoc 71-91
Cardinali I, Lancioni H, Giontella A, et al. (2016) An overview of ten italian horse breeds through mitochondrial DNA. PLoS One 11, e0153004.
Chial H, Craig J (2008) mtDNA and mitochondrial diseases. Nat Educ 1 (1), 217.
Delsol N, Stucky BJ, Oswald JA, et al. (2022) Analysis of the earliest complete mtDNA genome of a Caribbean colonial horse (Equus caballus) from 16th-century Haiti. PloS One 17, e0270600.
Guo X, Pei J, Bao P, et al. (2019) Complete mitochondrial genome of Equus caballus (Datong horse). Mitochondrial DNA Part B 4, 1223-1224.
Hedrick PW (2005) Genetics of populations. In "Genetics of populations", 737-737.
Jamshidi S, Abdoli R (2023) Percent identity and phylogenetic relationships of Caspian Sea sturgeon species based on mitochondrial genome sequences. J Fish 76 (3), 341-355.
Jiang Q, Wei Y, Huang Y, et al. (2011) The complete mitochondrial genome and phylogenetic analysis of the Debao pony (Equus caballus). Mol Biol Rep 38, 593-599.
Kefena E, Dessie T, Tegegne A, et al. (2014) Genetic diversity and matrilineal genetic signature of native Ethiopian donkeys (Equus asinus) inferred from mitochondrial DNA sequence polymorphism. Livest Sci 167, 73-79.
Lei C, Su R, Bower M, et al. (2009) Multiple maternal origins of native modern and ancient horse populations in China. Anim Genet 40, 933-944.
Lenstra J, Groeneveld LF, Eding H, et al. (2012) Molecular tools and analytical approaches for the characterization of farm animal genetic diversity. Anim Genet 43, 483-502.
Lippold S, Matzke NJ, Reissmann M, et al. (2011) Whole mitochondrial genome sequencing of domestic horses reveals incorporation of extensive wild horse diversity during domestication. BMC Evol Biol 11, 1-10.
Lister A, Kadwell M, Kaagen L, et al. (1998) Ancient and modern DNA in a study of horse domestication. Anc Biomol 2, 267-280.
Liu G, Xu CQ, Cao Q, et al. (2014) Mitochondrial and pedigree analysis in Przewalski's horse populations: Implications for genetic management and reintroductions. Mitochondrial DNA 25, 313-318.
Ludwig A, Alderson L, Fandrey E, et al. (2013). Tracing the genetic roots of the indigenous White Park Cattle. Anim Genet 44, 383-386.
Moazemi I, Mohammadabadi MR, Mostafavia A, et al. (2020) Polymorphism of DMRT3 Gene and Its Association with Body Measurements in Horse Breeds. Russ J Genet 56(10), 1232–1240.
Mohamadipoor Saadatabadi L, Mohammadabadi M, Nanaei HA, et al. (2023). Unraveling candidate genes related to heat tolerance and immune response traits in some native sheep using whole genome sequencing data. Small Rumin Res 225, e107018.
Moridi M, Masoudi A, Vaez Torshizi R, et al. (2013) Mitochondrial DNA D‐loop sequence variation in maternal lineages of I ranian native horses. Anim Genet 44, 209-213.
Mostafavi A, Asadi Fozi M, Esmailizadeh AK, et al. (2020) Effect of LCORL gene polymorphism on body size traits in horse populations. Acta Scientiarum Anim Sci 42, e47483.
Nikbakhsh M, Varkoohi S, Seyedabadi HR (2023) Mitochondrial DNA D‐loop hyper‐variable region 1 variability in Kurdish horse breed. Vet Med Sci 9, 721-728.
Pasandideh R, Abdoli R (2024) Study of genetic similarities and phylogenetic relationships of 10 Penaeidae shrimp species based on the sequences of the mitochondrial genome. Aquatic Physiology and Biotechnology 11(4), 49-81.
Pramod RK, Velayutham D, PK S, et al. (2018) The complete mitochondrial genome of Indian cattle (Bos indicus). Mitochondrial DNA Part B 3, 207-208.
Rabiei F, Abdoli R, Rafeie F, et al. (2022) Genetic similarities and phylogenetic analysis of wild and domesticated species of sheep based on mitochondrial genome. Anim Prod Res 11(3), 1-13.
Roy SS, Dasgupta R, Bagchi A (2014) A review on phylogenetic analysis: a journey through modern era. Comput Mol Biosci 4, 39.
Sheikh A (2023) Mitochondrial DNA sequencing of Kehilan and Hamdani horses from Saudi Arabia. Saudi J Biol Sci, 30 (9), 103741.
Tamura K, Stecher G, Kumar S (2021) MEGA11: molecular evolutionary genetics analysis version 11. Mol Biol Evol 38, 3022-3027.
Xu X, Arnason U (1994) The complete mitochondrial DNA sequence of the horse, Equus caballus: extensive heteroplasmy of the control region. Gene 148, 357-62.
Yang Z, Rannala B (2012) Molecular phylogenetics: principles and practice. Nat Rev Genet 13, 303-314.
Zhang T, Lu H, Chen C, et al. (2012) Genetic diversity of mtDNA D-loop and maternal origin of three Chinese native horse breeds. Asian-Australas J Anim Sci 25, 921. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 293 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 102 |