بررسی ناحیه HVR-III ژنوم میتوکندری گوسفندان ایرانی با روش توالی‌یابی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

زمینه مطالعاتی: کشور ایران جزء یکی از محدود مناطقی است که کشاورزی و اهلی شدن حیوانات توسط انسان­های اولیه در آن اتفاق افتاده است و در نتیجه باعث شده است که ایران دارای ذخایر ژنتیکی ارزشمندی در حیوانات اهلی باشد. از طرفی ایران با داشتن بیش از 27 نژاد گوسفند اهلی به همراه 5 زیرگونه گوسفند وحشی، دارای ذخیره ژنتیکی با تنوع کم نظیری در دنیا می باشد. هدف: هدف از انجام این تحقیق توالی­یابی ناحیه HVR-III از ژنوم میتوکندری گوسفندان اهلی نژاد مغانی، لری­بختیاری، سنگسری، بلوچی، کرمانی، شال، قره­گل و کردی به منظور بررسی ارتباط فیلوژنیک بین نژادهای مذکور و همچنین مقایسه با هاپلوتایپ­های شاخص شناسایی شده گوسفند اهلی می­باشد. روش کار: برای این منظور تعداد 80 نمونه خون جمع‌آوری و پس از استخراج DNA، ناحیه موردنظر توسط پرایمرهای اختصاصی به روش PCR تکثیر و سپس توالی­یابی شدند. نتایج: با تجزیه و تحلیل داده­های حاصل از تعیین توالی و مقایسه توالی HVR-III گوسفندان ایرانی با یکدیگر و با توالی ناحیه مشابه از ژنوم گوسفندان سایر نژاد­ها، مشخص شد که علیرغم تنوع فنوتیپی قابل توجه در بین نژاد­های مورد مطالعه، این نژاد­ها همگی متعلق به گروه هاپلوتایپی A می­باشد. این امر ممکن است به دلیل نزدیکی جغرافیایی مکان زیستی آن ها و یا به دلیل روش خاص زندگی عشایر باشد که انتظار می رود نژاد­های متنوع امروزی ایران از توده های محدودی با تنوع نسبتا کم مشتق شده باشند. نتیجه گیری نهایی: نتیجه گیری کامل تر نیازمند مطالعه بخش­های بزرگتری از DNA میتوگندری و همچنین بر روی تعداد بیشتر نمونه از نژادهای اهلی به همراه مطالعه تنوع نژادهای وحشی گوسفند ایران است. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Sequencing of HVR-III region of mtDNA in Iranian sheep breeds

نویسندگان [English]

  • A Javanmanesh
  • MR Nasiri
  • M Azgandi
Anderson S, Bruijn MH, Coulson AR, Eperon IC, Sanger F and Young IG, 1982. Complete sequence of bovine mitochondrial DNA Conserved features of the mammalian mitochondrial genome. Journal of Molecular Biology 156(4): 683-717.
Anderson S, Bankiev AT, Barrell BG and DeBruijn MHL, 1981. Sequence and organization of the human mitochondrial genome. Nature 290: 457-65.
Azghandi M, Tahmoorespour M, Javadmanesh A, 2017. Molecular study of mitochondrial electron transport chain genes in Iranian single and double humped camels. Iranian Journal of Animal Science 47(4): 539-547.
Bandelt HJ, Kong QP, Richards M, Macaulay V, 2006. Estimation of Mutation Rates and Coalescence Times: Some Caveats. In: Bandelt H-J, Macaulay V, Richards M, editors. Human Mitochondrial DNA and the Evolution of Homo sapiens. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag. Pp: 47–90.
Bigi D, Perrotta G and Zambonelli P, 2014. Genetic analysis of seven Italian horse breeds based on mitochondrial DNA D-loop variation. Animal Genetics 45(4): 593-5.
Bruford M, Bradley D and Luikart G, 2003. DNA markers reveal the complexity of livestock domestication. Nature Review Genetics 3: 900-910.
Ghiasi H, Nasiry MR, Heravi Mousavi AR, Mousavizadeh A and Javadmanesh A, 2006. Genetic polymorphism of the melatonin receptor 1A locus in Iranian Shall and Karakul sheep. Iranian Journal of Biotechnology 4(3): 201-203.
Hiendleder S, Lewalski H, Wassmuth R and Janke A, 1998. The complete mitochondrial DNA sequence of the domestic sheep (Ovis aries) and comparison with the other major ovine haplotype. Journal of Molecular Evolution 47: 441–448.
Javadmanesh A, Nàsiri MR, Mahdavi M. 2012. Phylogenetic re-analyzing of Iran's Jebeer based on cytochrome b sequence. Proceeding of The 33th International Conference of Animal Genetics (ISAG). 15-20 July, Cairns, Australia. P: 79.
Javanmard A, Mohamadabadi MR, Zarrigabayi GE, Gharahedaghi AA, Nàsiry MR, Javadmanesh A, Asadzadeh N. 2008. Polymorphism within the intron region of the bovine leptin gene in Iranian Sarabi cattle (Iranian Bos taurus). Russian Journal of Genetics 44 (4): 495-497.
Karimi MO, Shariati MM, Zerehdaran S, Moradi MH and Javadmanesh A, 2016. Study of genetic diversity of sheep breeds in Afghanistan. Biosciences Biotechnology Research Asia 13(1): 573-581.
Meadows JRS, Li K, Kantanen J, Tapio M, Sipos W, Pardeshi V, Gupta V, Calvo JH, Whan V, Norris B, Kijas JW. 2005. Mitochondrial sequence reveals high levels of gene flow between breeds of domestic sheep from Asia and Europe. Journal of Heredity 96(5): 494–501.
Meadows JRS, Cemal I, Karaca O, Gootwine E and Kijas JW, 2007. Five ovine mitochondrial lineages identified from sheep breeds of the near East. Genetics 175: 1371–1379.
Meadows JRS, Hiendleder S and Kijas JW, 2011. Haplogroup relationships between domestic and wild sheep resolved using a mitogenome panel. Heredity 106(4): 700-6
Mohammadhashemi A, Tahmoorespour M, Pirany N, 2011. Phylogenetic analyses of HVR1 region of mtDNA in Iranian Shall and Sangsari native sheep breeds. Proceeding of 7th National Biotechnology Congress. 12-14 September, Tehran, Iran.
Nasiry MR, Tahmorespur M, Javadmanesh A, Soltani M, Foroutani Far S, 2006. Calpastatin polymorphism and its association with daily gain in Kurdi sheep. Iranian Journal of Biotechnology 4(3): 188-192.
Nasiry MR, Shahroudi FE, Tahmorespur and Javadmanesh A, 2007. Genetic variability and population structure in beta-lactoglobulin, calpastain and calpain loci in Iranian Kurdi sheep. Pakistan Journal of Biological Sciences 10(7): 1062-1067.
Nasiry MR, Shahroudi FE, Tahmorespur and Javadmanesh A, 2008. The diversity of BoLA-DRB3 gene in Iranian native cattle. Asian-Australian Journal of Animal Sciences 21(4): 465-470.
Nasiry MR, Valezade R, Tahmorespur M, Javadmanesh A, Foroutani S, 2010. Molecular study of calpastatin, calpin and beta-lacto globulin loci in kordi sheep. Iranian Journal of Animal Science Research 2(2): 163-170.
Pereira F, Davis SJM, Pereira L, McEvoy B, Bradley DG and Amorim A, 2006. Genetic signatures of a Mediterranean influence in Iberian Peninsula sheep husbandry. Molecular Biology Evolution 23: 1420–1426.
Ryder ML, 1984. Evolution of Domesticated Animals. Longman Group Limited: London and New York pp: 63–84.
Shafagh Motlagh A, 2007. Study the D-loop and HVR I regions of mtDNA in some wild and domestic breeds of sheep and goat in Iran. Master of Science Thesis, Department of Animal Sciece, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Iran.
Sultana S and Mannen H, 2004. Polymorphism and evolutionary profile of mitochondrial DNA control region inferred from the sequences of Pakistani goats. Animal Science Journal 75: 303-309
Tapio M, Marzanov N, Ozerov M, Inkulov M, Gonzarenko G, Kiselyova T, Murawski M, Viinalass H and Kantanen J, 2006. Sheep mitochondrial DNA variation in European, Caucasian, and Central Asian areas. Molecular Biology Evolution 23: 1776–1783.
Wood NJ and Phua SH, 1996. Variation in the control region sequence of the sheep mitochondrial genome. Animal Genetics 27: 25–33.