نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 هیات علمی/پژوهشکده فناوری های نوین زیستی دانشگاه زنجان
2 هیات علمی/ دانشگاه زنجان
3 دانشجوی دکترا ژنتیک و اصلاح دام دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی ساری
4 دانشجوی دکتری بیوانفورماتیک دانشگاه تهران
چکیده
ژن FTO یک عامل رونویسی را کد می کند که در بیان ژن های مرتبط با سنتز چربی دخالت دارد. در مطالعه حاضر ارتباط چند شکلی در نواحی اگزون چهار و اگزون نه ژن FTO با صفات لاشه مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور 97 راس بره نر آمیخته افشاری × برولامرینو با سن تقریبا یکسان مورد استفاده قرار گرفتند. از تمام دامها نمونه خون جهت استخراج DNA و اندازهگیری فراسنجههای خون گرفته شد. آغازگرهای لازم برای نواحی اگزون چهار و اگزون نه که به ترتیب، قطعاتی به طول bp518 و bp 468 را تکثیر میکردند، طراحی گردیدند. جهت بررسی چند شکلی در نواحی یاد شده، ابتدا نواحی مورد نظر توسط PCR تکثیر و سپس محصولات به دست آمده پس از واسرشتهسازی با استفاده از تکنیک SSCP و بارگذاری بر روی ژل اکریل آمید 10 درصد مورد ارزیابی قرار گرفتند. پس از تعیین ژنوتیپ در ناحیه اگزون چهار، سه ژنوتیپ AA، AB و AC و در ناحیه اگزون نه نیز دو گروه ژنوتیپی DD و DE مشاهده شدند که بین ژنوتیپهای این نواحی از لحاظ صفات لاشه و فراسنجههای خونی تفاوت معنیداری مشاهده نشد. برخلاف مطالعات پیشین، در مورد گوسفند، در پژوهش حاضر ارتباطی بین نواحی مورد مطالعه در ژن FTO و صفات چربی، وزن تولد و پیش از کشتار مشاهده نشد. برای ارزیابی جامعتر ارتباط این ژن با صفات مربوط به چربی لاشه در گوسفند تحقیقات بیشتری که در آن بخشهای دیگر این ژن مورد بررسی قرار گیرد، لازم به نظر میرسد.
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Evaluation of the Association of Polymorphism in FTO Gene with Carcass Traits and Blood Parameters in Afshari× Booroola Merino cross lambs
نویسندگان [English]
4 University of Tehran
چکیده [English]
FTO gene is a transcription factor in genes associated with synthesize of lipids. In the present study, we investigated the relationship between polymorphism in fourth and ninth exons of FTO gene with carcass traits. To do that, 97 male cross lambs (Afshari × Booroola Merino) of almost the same age were used. Blood samples were taken from all animals for DNA extraction and blood parameters were measured. Primers pairs for fourth exon and ninth exon were designed based on DNA sequences available for cow; the lengths of the target DNA were 518 and 468 bp respectively. Polymorphism in this area was identified using amplification of target DNA by PCR. Conformational differences were studied by denaturation and monitoring of the PCR products using SSCP technique and loading on 10 % acrylamide gel. In the fourth exon, three genotypes namely AB, AA and AC and in the ninth exon area two genotypes, DD and DE were observed. There was no significance difference observed between these genotypes in terms of carcass traits and blood parameters. Although in other species except sheep there is a relationship between allel of this gene and fat and obesity traits but was not found any relationship in studied area of this gene with fat traits, birth weight and weight before slaughter in sheep. However, to have a better conclusion about this gene and it’s relation with fat content of carcass in sheep further study with large number of samples and on other parts of this gene is necessary.
کلیدواژهها [English]
ارزیابی ارتباط چندشکلی ژن FTO با صفات لاشه و فراسنجههای خونی در برههای آمیخته افشاری-برولا مرینو
وحید سلمانی1، محمد طاهر هرکینژاد2*، معصومه صالح3، مرادپاشا اسکندری نسب2 و داریوش سلیمی4
1 زنجان، دانشگاه زنجان، پژوهشکده فناوریهای نوین زیستی
2 زنجان، دانشگاه زنجان، گروه علوم دامی
3 ساری، دانشگاه ساری، گروه ژنتیک و اصلاح دام
4 تهران، دانشگاه تهران، گروه بیوانفورماتیک
تاریخ دریافت: 17/5/95 تاریخ پذیرش: 1/10/95
چکیده
ژن FTO یک عامل رونویسی را کد می کند که در بیان ژنهای مرتبط با سنتز چربی دخالت دارد. در مطالعه حاضر ارتباط چند شکلی در نواحی اگزون چهار و اگزون نه ژن FTO با صفات لاشه مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور 97 راس بره نر آمیخته افشاری × برولامرینو با سن تقریباً یکسان مورد استفاده قرار گرفتند. از تمام دامها نمونه خون جهت استخراج DNA و اندازهگیری فراسنجههای خون گرفته شد. آغازگرهای لازم برای نواحی اگزون چهار و اگزون نه که به ترتیب، قطعاتی به طول bp518 و bp 468 را تکثیر میکردند، طراحی گردیدند. جهت بررسی چند شکلی در نواحی یاد شده، ابتدا نواحی مورد نظر توسط PCR تکثیر و سپس محصولات به دست آمده پس از واسرشتهسازی با استفاده از تکنیک SSCP و بارگذاری بر روی ژل اکریل آمید 10 درصد مورد ارزیابی قرار گرفتند. پس از تعیین ژنوتیپ در ناحیه اگزون چهار، سه ژنوتیپ AA، AB و AC و در ناحیه اگزون نه نیز دو گروه ژنوتیپی DD و DE مشاهده شدند که بین ژنوتیپهای این نواحی از لحاظ صفات لاشه و فراسنجههای خونی تفاوت معنیداری مشاهده نشد. برخلاف مطالعات پیشین، در مورد گوسفند، در پژوهش حاضر ارتباطی بین نواحی مورد مطالعه در ژن FTO و صفات چربی، وزن تولد و پیش از کشتار مشاهده نشد با توجه به اینکه این پژوهش بر اساس گزارشاتی در مورد سایر موجودات بر روی اگزون چهار انجام شد، برای ارزیابی جامعتر ارتباط این ژن با صفات مربوط به چربی لاشه در گوسفند تحقیقات بیشتری که در آن بخشهای دیگر این ژن مورد بررسی قرار گیرد، لازم به نظر میرسد.
واژه های کلیدی: گوسفند افشاری، ژن FTO، صفات لاشه، چندشکلی، SSCP
* نویسنده مسئول، تلفن: 02433052230 ، پست الکترونیکی: Taher.harkinezhad@znu.ac.ir
مقدمه
بر طبق گزارش FAO (Food and Agriculture Organization) تولید سالیانه گوشت گوسفند در ایران حدود 300 هزار تن است که این مقدار 1/2 درصد گوشت گوسفند کل جهان را دارا می باشد (9). با وجود این سطح تولید گوشت گوسفند، همچنان نیاز مصرف کنندگان داخلی تأمین نمیشود. استان زنجان با داشتن نژاد افشاری که نژادی سنگین وزن است از پتانسیل مناسبی برای تولید گوشت برخوردار است و نقش مهمی را درتأمین گوشت قرمز منطقه میتواند ایفاء کند. با این وجود نژاد مورد بحث علی رغم همه محاسن خود همانند اغلب نژادهای سنگین وزن ایران دارای دنبهای بزرگ بوده که با کاهش تقاضای مصرف کنندگان و افزایش ضریب تبدیل مواد غذایی در لاشه روبرو شده که در نتیجه باعث کاهش درآمد و صرفه اقتصادی میشود. ژنهای زیادی از جمله DGAT1،
Leptin ، FABP4 و... میزان چربی لاشه در گوسفند را کنترل میکنند (1، 3، 24 و 28).
FTO یک ژن با طول بیش از kb400 و ده اگزون است که در گوسفند بر روی کروموزوم 14 (Accession number: NC_019471.1) و در گاو بر روی کروموزوم 18 قرار گرفته است (35) .آنزیم FTO یک عضو از خانواده دیاکسیژنازهای بدون آهن و وابسته به 2-اکسوگلوتارات است که هومولوگDNA دمتیلاز AlkB و ABH (هومولوگ AlkB پستانداران) است که این ژنها در بازسازی نوکلئوتیدهای آلکیله شده در DNA وRNA نقش دارند (18). این ژن برای اولین بار از یک موش جهش یافته با انگشتان ترکیب شده کلون شد (23). بررسیها نشان داده است که ژن FTO در انسان با چاقی مرتبط است. در مطالعهای بر روی یک جمعیت از اروپای شرقی رابطه rs17817449 (G>C) ژن FTO با چاقی و شاخص توده بدن (DMI) مورد تأیید قرار گرفته است (17).
مطالعات ژنتیکی که روی موش و انسان انجام شده، وجود جهشهایی در FTO را نشان داده که با چاقی در ارتباط است (17، 18 و 19). از مطالعات آزمایشگاهی چنین بر میآید که احتمالاً FTO به عنوان یک دمتیلاز DNA تک رشتهای عمل میکند. علاوه بر این خاموش کردن هومولوگ نوترکیب FTO در موش منجر به عقب ماندگی رشد، از دست دادن بافت چربی سفید و افزایش متابولیسم انرژی گردیده است. علی رغم بررسیهای زیاد عملکرد حقیقی ژن FTO هنوز ناشناخته است. در پژوهشی نشان داده شده است که بیان ژن FTO در بافت چربی و ماهیچه بیان بالاتری نسبت به بافتهای دیگر داشته و همچنین بیان این ژن در خوکهای با چربی بالا نسبت به خوکهای با چربی پایین، بالاتر بوده است و پیشنهاد شده که FTO اثر مثبتی بر ذخیره چربی دارا میباشد (8 و 13). نقش FTO در بافت آدیپوز سفید نیز در مطالعات دیگری گزارش شده است از جمله مطالعهای که بر روی موشهای تغذیهشده با جیرههای دارای چربی بالا انجام گرفته است (27). مباحث فوق نشان میدهد یک ارتباط مهم بین FTO و چاقی و چربی وجود دارد. با این حال تا کنون گزارشی مبنی بر ارتباط این ژن با میزان چربی در گوسفند گزارش نشده است. با توجه به گزارشهایی از جمله فونتانزی و همکاران (2009) (10) که جهشی (AM931150) را در ناحیه اگزون چهار خوک یافتند که با صفات چاقی ارتباط معنی داری داشته است در این تحقیق نیز این ناحیه و همچنین اگزون نه به عنوان ناحیهای که مطالعهای روی آن انجام نشده در گوسفند مورد بررسی قرار گرفت (12). جهت شناسایی جهشهای احتمالی در نواحی مورد مطالعه در این تحقیق از تکنیک PCR-SSCP استفاده شد به دلیل اینکه این تکنیک نسبت به روشهای دیگر تعیین جهش، ساده، سریع و کمهزینه است و در مطالعات بسیاری مورد استفاده قرار گرفته است (5، 26 و 29).
نمونههای موجود در این پژوهش از برههای آمیخته افشاری × برولامرینو اخذ گردید که در سال 1386 با انتقال ژن چند قلوزایی از گوسفند نژاد برولامرینو به نژاد افشاری ایجاد شده است. هدف کلی از این مطالعه بررسی چندشکلی ژن FTO در گوسفند آمیخته افشاری-برولامرینو و تأثیر آن بر صفات مرتبط با چربی میباشد.
مواد و روشها
رکوردها و نمونههای مختلف از تعداد 97 رأس بره نر آمیخته افشاری × برولامرینوس با سن (11 ماهگی) و همچنین شرایط یکسان از گله تحقیقاتی-آموزشی دانشگاه زنجان در سال 1394 جهت اجرای این تحقیق مورد استفاده قرار گرفت. دادههای جمعآوری شده در این پژوهش به دو بخش قبل و بعد از کشتار تقسیم میشوند. از گوسفندان مورد نظر خونگیری به عمل آمده و سپس از روش فنل کلروفرم جهت استخراج DNA استفاده شد. همچنین تعیین کمیت و کیفیت DNA توسط دستگاه نانودراپ انجام گرفت.
طراحی آغازگر: توالی ژنFTO گوسفند در سایتهای بیولوژیکی موجود نمیباشد. بنابراین برای طراحی آغازگر، از توالی موجود برای این ژن در پستاندارن دیگراستفاده گردید. به وسیله نرم افزار CLC Workbench آغاز گرهای مربوطه به صورت degenerate طراحی گردید. و BLAST برای بررسی اختصاصی بودن آغازگرها در گونهها مورد استفاده برای طراحی پرایمر استفاده شد. آغازگرها جهت سنتز به شرکت ماکروژن کره جنوبی ارسال گردید. مشخصات این آغازگرها در جدول (1) آورده شدهاند.
جدول 1- مشخصات آغازگرهای طراحیشده
دمای ذوب (TM) |
ناحیه مورد تکثیر* |
طول قطعه |
توالی آغازگر |
نام آغازگر |
C˚ 63 |
اگزون چهار و بخشی از اینترون چهار |
bp518 |
F: AGGCCCTGAAGAGGAAAGYG R: GCTGTTCCTGMGARGAAAC |
FT4 |
C˚ 62 |
بخشی از اگزون نه |
bp468 |
F: CCTCTGCCRTTTGAYCTC R: GAAAGAGCAAAGTAGGTTAGG |
FT9 |
F: آغازگر پیشرو و R: آغازگر پیرو. *: در متن عبارات FT4 و FT9 به ترتیب برای نواحی اگزون چهار (به همراه بخشی از اینترون چهار) و بخشی از اگزون نه به کار میروند.
واکنش زنجیرهای PCR: هر مخلوط واکنش (lµ 25) شامل 8 پیکو مول از هر آغازگر ، 100 نانوگرم DNA ژنومیک، IU 8/0 تکپلیمراز (شرکت سیناژن)، lµ 1/0 تک بافرPCR، Mµ 200 از هر dNTP(شرکت سیناژن)، mM2 MgCl2 و mM50 KCl میباشد. چرخههای دمایی برای آغازگر FT4، واسرشتهسازی اولیه به مدت پنج دقیقه و در دمای 95 درجه سانتی گراد، 30 سیکل به صورت یک دقیقه، یک دقیقه و 32 ثانیه به ترتیب در دماهای 95 درجه، 58 درجه و 72 درجه سانتی گراد با یک بسط نهایی در دمای 72 درجه به مدت پنج دقیقه انجام گردید. برای آغازگر FT9 شرایط همانند شرایط فوق بوده با این تفاوت که دمای اتصال برای این آغازگر 57 درجه سانتی گراد بود. سپس نمونهها جهت اطمینان از تکثیر باند مورد نظر بر روی ژل آگارز 5/1 درصد الکتروفورز شدند.
تکنیک SSCP: برای انجام روشSSCP 8 میکرولیتر از محصولات PCR با 8 میکرولیتر بافر بارگذاری مخلوط گردید. برای واسرشته کردن رشته ها ، نمونه ها به مدت 13 دقیقه در دمای 95 درجه سانتی گراد در دستگاه PCR قرار داده شدند. سپس بلافاصله نمونه ها در داخل یخ قرارگرفتند تا از اتصال مجدد رشته های مکمل جلوگیری شود. برای مشاهده ژنوتیپها از دستگاه الکتروفورز عمودی و از ژل اکریل آمید 10 درصد استفاده شد. برای این منظور 13 میکرولیتر از مخلوط محصول PCR و بافر بارگذاری در هر چاهک ریخته شد و با ولتاژ 150 به مدت 24 ساعت در دمای اتاق و با بافر ،TBE 1X الکتروفورز گردید. در نهایت برای مشاهده ژنوتیپها از روش رنگ آمیزی نیترات نقره استفاده شد.
روشهای آماری مورد استفاده در تجزیه و تحلیل دادهها: در این تحقیق، احتمال برقراری تعادل هاردی- واینبرگ جمعیتهای مورد مطالعه بر اساس ژنوتیپهای به دست آمده با آزمون معمول مربع کای و توسط نرمافزار Popgene آزمایش شد. تجزیه آماری دادهها با استفاده از نرمافزار SPSS 19 انجام شد. ابتدا کلیه دادههای به دستآمده از صفات مربوطه و همچنین ژنوتیپهای تعیین شده در نرمافزار اکسل وارد شد. با استفاده از نرمافزار Server SQL دادهها مرتب و جهت آنالیز در SPSS فراخوانی شد. به دلیل نامساوی بودن تعداد مشاهدات در زیر گروههای مختلف، آنالیز دادهها با رویه GLM و میانگینها با آزمون دانکن مورد مقایسه قرار گرفتند. از وزن برهها به عنوان کوواریت در تجزیه و تحلیل دادهها استفاده شد. که به دلیل معنیدارنشدن از مدل حذف گردیدند. برای تجزیه آماری پارامترهای خونی و سایر صفات از مدلهای زیر استفاده شد.
معادله مدل آماری برای پارامترهای خونی: yij=m+Gi+eij
معادله مدل آماری برای سایر صفات:
yijk=m+Gi+Kj+Dk+eijk
در این مدلها y صفت اندازهگیری شده، G اثر ژنوتیپ، K اثر تیپ تولد، D اثر سن مادر و e خطای آزمایشی میباشد.
نتایج و بحث
پس از انجام PCR و انجام الکتروفورز، همان طور که انتظار میرفت در واکنش انجام شده با آغازگر FT4 ، قطعه 581 و با آغازگر FT9 قطعه 468 تکثیر گردید (شکل 1 ). همان طور که در شکل (2) مشاهده میکنید باندها با اندازه و الگوهای متفاوتی بر روی ژلها قابل مشاهده بود. با بررسی کامل ژلها در مورد ناحیه FT4 همه دامها در سه گروه ژنوتیپی AA ،AB و AC قرار گرفتند (شکل 2 (الف)). در مورد ناحیه FT9 دامها در دو گروه ژنوتیپی، DD و DE قرار گرفتند(شکل 2 (ب)). نتایج حاصل از تحلیل آماری جمعیت مورد بررسی و هتروزیگوسیتی ژنوتیپها در جدول 2 آورده شده است.
(ب) |
شکل 1- (الف) باندهای مربوط به تکثیر ژن FTO با استفاده از آغازگر FT9 بر روی ژل آگارز 5/1 درصد. M: نشانگر DNA با فواصل 100 جفت باز، نمونههای 1، 2، 3 و 4: باندهای تکثیر شده با این آغازگر به طول 468 جفت باز. (ب) باندهای مربوط به تکثیر ژن FTO با استفاده از آغازگر FT4 بر روی ژل آگارز 5/1 درصد. M: نشانگر DNA با فواصل 100 جفت باز، نمونههای 1، 2، 3 و 4 باندهای تکثیر شده با این آغازگر به طول 518 جفت باز و NC: کنترل منفی (به جای DNA از آب استفاده گردید).
شکل 2- (الف) نتایج حاصل از انجام SCCP بر روی فرآوردههای PCR ناحیه FT4. (ب) نتایج حاصل از انجام SCCP بر روی فرآوردههای PCR ناحیه FT9
جدول 2- فراوانی ژنوتیپی و هتروزیگوسیتی مشاهده شده در برههای آمیخته
ژن |
نواحی ژن |
تعداد نمونه |
ژنوتیپ |
فراوانی ژنوتیپی |
مشاهده شده |
مورد انتظار |
2/E(O-E) |
FTO |
FT4 |
97 |
AA |
33/0 |
32 |
77/44 |
71/2 |
AB |
53/0 |
51 |
08/34 |
39/8 |
|||
AC |
13/0 |
14 |
35/9 |
3/2 |
|||
FT9 |
97 |
DD |
45/0 |
44 |
13/51 |
99/0 |
|
DE |
54/0 |
53 |
72/38 |
26/5 |
اثرژنوتیپهایFTO (FT4وFT9) برصفاتمختلفبرههایآمیخته: وزن تولد و وزن زنده: نتایج حاصل از تجزیه واریانس وزن تولد و وزن زنده در زمان کشتار در جدول 3 آمده است.
نواحی ژن |
صفت |
منبع تغییرات |
درجه آزادی |
P value |
S.E |
FT4 |
وزن تولد |
ژنوتیپ |
2 |
ns 83/0 |
18/0 |
وزن زنده |
ژنوتیپ |
2 |
ns 48/0 |
2/2 |
|
FT9 |
وزن تولد |
ژنوتیپ |
1 |
ns 97/0 |
14/0 |
وزن زنده |
ژنوتیپ |
1 |
ns 06/0 |
52/1 |
بر طبق این نتایج اثر هیچ یک از ژنوتیپها بر این دو صفت در هر دو ناحیه معنیدار نشد. به عبارت دیگر اللهای این ناحیه از این ژن تأثیری بر وزن در گوسفند افشاری ندارند. در پژوهشی که بر روی گاوهای سیمنتال در کشور اسلواکی انجام شد، جهش در اگزون دو ژن FTO، با وزن قبل کشتار، وزن لاشه و وزن گوشت در ارتباط بوده است (30) اما در مقابل ژانگ و همکاران در پژوهشی که بر روی خوکهای بومی چین انجام دادند، ارتباط معنیداری بین (1191 A>G) SNP و افزایش وزن روزانه مشاهده نکردند (36). لازم به ذکر است که در اگزون 2 این ژن در گوسفند تا کنون تنها یک SNP گزارش شده است که آن هم معنی دار نمیباشد لذا در پژوهش حاضر این ناحیه از ژن مورد بررسی قرار نگرفت.
صفات بیومتری برههای آمیخته: تعدادی از صفات بیومتری ظرفیت دام برای تولید گوشت را نشان می دهند. صفات بیومتری اندازهگیری شده در این پژوهش شامل ارتفاع جدوگاه، دور سینه، طول پشت، فاصله دوپا میباشد. نتایج حاصل از تجزیه واریانس صفات بیومتری مربوط به گروه ژنوتیپی FT4 و FT9 درجدول 4 آورده شده است. در همه صفات اثر ژنوتیپ، سن مادر و نوع تولد به عنوان اثر ثابت در نظر گرفته شد. همان گونه که در جدول (4) نشان داده شده است در مورد نواحی FT4 و FT9 اثر ژنوتیپ بر روی صفات بیومتری معنیدار نبود. البته این موضوع با توجه به اینکه این ژنوتیپها ارتباطی با وزن نداشتند نیز قابل پیش بینی بود و این مشاهدات همدیگر را تأیید می کنند.
در هیچ تحقیقی ارتباط بین ژن FTO با صفات بیومتری در حیوانات اهلی مورد بررسی قرار نگرفته است ولی در پژوهشهای متعدد بر روی حیوانات مزرعهای و جوامع انسانی ارتباط این ژن با خوراک مصرفی، هموستاز انرژی و بازده انرژی مشخص شده است، مطالعات زیر این مطلب را تأیید میکنند.
نواحی ژن |
صفات بیومتری |
منبع تغییرات |
درجه آزادی |
P value |
S.E |
FT4 |
ارتفاع جدوگاه |
ژنوتیپ |
2 |
ns27/0 |
73/0 |
دور سینه |
ژنوتیپ |
2 |
ns 85/0 |
8/1 |
|
پشت |
ژنوتیپ |
2 |
ns86/0 |
83/0 |
|
فاصله دو پا |
ژنوتیپ |
2 |
ns95/0 |
58/0 |
|
FT9 |
ارتفاع جدوگاه |
ژنوتیپ |
1 |
ns 43/0 |
6/0 |
دور سینه |
ژنوتیپ |
1 |
ns 15/0 |
44/1 |
|
طول پشت |
ژنوتیپ |
1 |
ns 91/0 |
64/0 |
|
فاصله دو پا |
ژنوتیپ |
1 |
ns 68/0 |
47/0 |
در تحقیقی که توسط فان و همکاران (2009) بر روی خوک انجام شد، نشان داده شده است که SNP (p.Ala. 198.Ala) در ژن FTO با مصرف خوراک ارتباط دارد (7). ارتباط SNP در اینترون یک و اگزون سه در ژن FTO با افزایش وزن روزانه در خوکهای آمیخته برکشایر × یورکشایر ثابت شده است. در پژوهشی بر روی موش نشان داده شده است که افزایش بیان ژن FTO باعث افزایش مصرف خوراک میشود (6). بر طبق تحقیقات انجام شده در اروپا، ارتباط جهشهای این ژن با مصرف غذا به اثبات رسیده است (4 و 31). بنابراین انتظار میرود این ژن با رشد حیوانات و در نتیجه صفات بیومتری در ارتباط باشد. آنچه در اینجا به دست آمده است نشان میدهد چنین ارتباطی در نواحی بررسی شده با صفات اندازه گیری شده وجود ندارد. اما برای پاسخ گفتن مناسب در مورد این موضوع ضروری است که سایر قسمتهای این ژن در گوسفند مورد بررسی قرار گیرد.
پارامترهای خونی برههای آمیخته: نتایج حاصل از تجزیه واریانس پارامترهای خونی مربوط به گروه ژنوتیپی نواحی FT4 وFT9 در جدول (5) آورده شدهاند. در هیچ یک از نواحی مورد بررسی ارتباط معنی داری بین ژنوتیپها مشاهده نشد.
نواحی ژن |
پارامترهای خونی |
منبع تغییرات |
درجه آزادی |
p value |
S.E |
FT4 |
تری گلیسرید |
ژنوتیپ |
2 |
ns37/0 |
52/1 |
کلسترول |
ژنوتیپ |
2 |
ns 24/0 |
53/2 |
|
HDL |
ژنوتیپ |
2 |
ns 62/0 |
2/1 |
|
LDL |
ژنوتیپ |
2 |
ns 17/0 |
05/3 |
|
VLDL |
ژنوتیپ |
2 |
ns37/0 |
3/0 |
|
FT9 |
تری گلیسرید |
ژنوتیپ |
1 |
ns 89/0 |
22/1 |
کلسترول |
ژنوتیپ |
1 |
ns 89/0 |
99/1 |
|
HDL |
ژنوتیپ |
1 |
ns 93/0 |
95/0 |
|
LDL |
ژنوتیپ |
1 |
ns 91/0 |
26/1 |
|
VLDL |
ژنوتیپ |
1 |
ns 89/0 |
24/0 |
ns : تفاوت غیر معنیدار، (05/0 P<)
با توجه به این که ژن FTO یک فاکتور رونویسی در ژنهای مرتبط با سنتز چربی میباشد و پروتئین کد شده توسط این ژن یک اگزوگلوتارات وابسته به دمیتلاز است که در فرآیند دمتیلاسیون در داخل هسته سلول نقش دارد، این ژن با تأثیر بر بیان ژنهای درگیر در سنتز چربی، میتواند بر پارامترهای خونی مؤثر باشد. به طور مثال در تحقیقی که بر روی 4897 نفر مبتلا به دیابت نوع دو در اسکاتلند انجام شده است نشان داده شده که ژنوتیپهای ژن FTO مربوط به SNP (rs9939609) با پارامترهای خونی ارتباط دارند. الل A با LDL، HDL ، تریگلسیرید بالا، شاخص آتروژنیک پلاسما (مقدار چربی ذخیره شده در دیواره سرخرگ) و شاخص توده بدن مرتبط است (15). اما به هر حال، در تحقیق دیگری که بر روی کودکان چاق در آلمان انجام شده است ارتباط معنی داری بین SNP (rs9939609) با پارامترهای خونی مشاهده نشده است (22). کرینگ و همکاران (2008) نیز با بررسی چاقی در 728 مرد جوان در دانمارک ارتباط ژنوتیپ AA با کاهش سطح HDL را گزارش کردند، ولی آنها با دیگر متابولیتهای مانند سطح کلسترول، تریگلیسیرید، اسیدهای چرب آزاد ارتباط معنی داری مشاهده نکردند (20). همان طور که در بالا مشاهده می شود نتایج گزارش شده ضد و نقیض است و این موضوع می تواند به دلیل ارتباط این ژن با مکانیسمهای اپی ژنتیک باشد و چون تغییرات اپی ژنتیکی تحت تأثیر محیط هستند در نتیجه از محیطی به محیط دیگر تأثیر اللهای این ژن می تواند متفاوت باشد. به هر حال برای نشان دادن بهتر ارتباط این ژن با پروفیل چربی خون در حیوانات مزرعه تحقیقات بیشتری لازم است انجام گیرد.
اثرژنوتیپهایFTOبرصفاتمختلفلاشه: نتایج حاصل از تجزیه واریانس اثر ژنوتیپهای نواحی FT4 و FT9 بر روی وزن لاشه، ضخامت چربی و ضخامت عضله لاشه در جدول (6) و برای صفات تفکیک لاشه در جدول (7) آورده شده است. با توجه به جداول ذیل تفاوت معنیداری بین ژنوتیپها و صفات لاشه مشاهده نشد.
چربی لاشه یک صفت کمی میباشد و تحت تأثیر ژنهایی مانند FAS، DGAT1، LPLو بسیاری از ژنهای دیگر قرار میگیرد (25 و 32) همچنین هورمونهای زیادی مانند لپتین، گلوکوکورتیکوئیدها، انسولین و فاکتور رشد شبه انسولین بر روی چربیها مؤثرهستند (16 و 21)، هر عاملی که بر بیان ژنهای درگیر در سنتز چربیها و ژنهای کد کننده هورمونهای مؤثر بر چربی اثر بگذارد، میتواند چربی لاشه در حیوانات مزرعهای را تحت تأثیر قرار دهد. برخلاف این بررسی در تحقیق وی و همکاران (2011) بر روی ارتباط ژن FTO با صفات کیفی گوشت در گاوهای بومی چینی یک SNP ( C1071T) بر روی اگزون پنج این گاوها گزارش شده است و ژنوتیپ CT دارای میانگین بالاتری برای ضخامت چربی پشت نسبت به زنوتیپهای CC و TT بوده است (34). در گوسفند تا کنون SNP در این اگزون گزارش نشده است. همچنین فونتانزی و همکاران (2008 و 2009) نشان دادند که در خوک جهش در ژن FTO (SNP c.594C>G) با ضخامت چربی پشت، چربی مرمری و درصد کل چربی در ماهیچه در ارتباط است (11 و 12). اسکوک و همکاران (2011) نیز نشان دادند که SNP (T>C) واقع در اگزون دو ژن FTO با چربی لاشه در ارتباط است (30). در مقابل ژانگ و همکاران (2009) نشان دادند که SNP 1191 A>G در ژن FTO با چربی داخل ماهیچهای (ماربلینگ) در ارتباط است، ولی با چربی پشت و افزایش وزن روزانه در ارتباط نیست (37). البته در پژوهش دیگری ارتباط چندشکلی ژن تیروگلوبولین با ضخامت چربی پشت در نژاد مورد مطالعه گزارش شده است (2). با توجه به این که چاقی یکی از مهم ترین عواملی است که بر روی سلامت انسان اثر میگذارد، تحقیقات زیادی بر روی ژن FTO انجام شده است. در اکثر این پژوهشها، جهشها در نواحی مختلف این ژن با صفات چاقی مانند شاخص توده بدن، محیط کمر، وزن و چربی احشایی در اتباط بوده است (14، 15، 19، 20 و 36).
نواحی ژن |
صفت |
منبع تغییرات |
درجه آزادی |
F value |
S.E |
FT4 |
ضخامت چربی لاشه |
ژنوتیپ |
2 |
ns 65/0 |
1/0 |
ضخامت عضله لاشه |
ژنوتیپ |
2 |
ns 68/0 |
09/0 |
|
وزن لاشه |
ژنوتیپ |
2 |
ns16/0 |
006/1 |
|
FT9 |
ضخامت چربی لاشه |
ژنوتیپ |
1 |
ns 43/0 |
095/0 |
ضخامت عضله لاشه |
ژنوتیپ |
1 |
ns36/0 |
075/0 |
|
|
وزن لاشه |
ژنوتیپ |
1 |
ns13/0 |
74/0 |
نواحی ژن |
صفت |
منبع تغییرات |
درجه آزادی |
p value |
S.E |
FT4 |
ران |
ژنوتیپ |
2 |
ns 14/0 |
32/0 |
سردست |
ژنوتیپ |
2 |
ns 09/0 |
24/0 |
|
گردن |
ژنوتیپ |
2 |
ns 12/0 |
11/0 |
|
قلوهگاه |
ژنوتیپ |
2 |
ns 22/0 |
21/0 |
|
راسته |
ژنوتیپ |
2 |
ns 74/0 |
19/0 |
|
دنبه |
ژنوتیپ |
2 |
ns 49/0 |
14/0 |
|
ضایعات |
ژنوتیپ |
2 |
ns 2/0 |
07/0 |
|
FT9 |
ران |
ژنوتیپ |
1 |
ns 054/0 |
24/0 |
سردست |
ژنوتیپ |
1 |
ns 16/0 |
19/0 |
|
گردن |
ژنوتیپ |
1 |
ns 87/0 |
08/0 |
|
قلوهگاه |
ژنوتیپ |
1 |
ns 12/0 |
17/0 |
|
راسته |
ژنوتیپ |
1 |
ns 45/0 |
15/0 |
|
دنبه |
ژنوتیپ |
1 |
ns 41/0 |
1/0 |
|
ضایعات |
ژنوتیپ |
1 |
ns 61/0 |
06/0 |
با توجه به تحقیقات ذکر شده و نقش ژن FTO در سنتز بافت چربی، هر گونه جهش بر روی توالی DNA این ژن، ممکن است بر فعالیت این ژن مؤثر باشد و در نتیجه سنتز بافت چربی را تحت تأثیر قرار دهد. بنابراین انرژی دریافت شده توسط دام ممکن است در جهت سنتز دیگر ترکیبات لاشه مانند پروتئین مورد استفاده قرار گیرد. وی و همکاران (2010) در بررسی که بر روی پنج نژاد گاو بومی چینی انجام دادند، سه ژنوتیپ در SNP (C1071T) بر روی اگزون پنج گاو به روش SSCP-PCR ، شناسایی نموده و گزارش کردند که دامهای با ژنوتیپ CC یا CT ماهیچه راسته بیشتری از ژنوتیپ TT داشتند (34). تیواری و همکاران (2012) اظهار داشتند که بیان ژن FTO در کبد و ماهیچه اسکلتی جوجههای گوشتی در هفته هشتم نسبت به هفته چهارم بیشتر است و همچنین پیشنهاد کردند که این ژن با متابولیسم انرژی در جوجههای گوشتی مرتبط است (33). در تحقیقات مختلفی که در کشورهای پیشرفته بر روی جوامع انسانی انجام شده نشان میدهد که جهشهای مختلف در ژن FTO با صفاتی مانند توده بدن، محیط بازو، کمر و ران در ارتباط است (20). برخلاف تحقیق حاضر این پژوهشها نشان میدهد که این ژن میتواند با صفاتی مانند وزن ران، سردست، راسته، دنبه، ضایعات و دیگر صفات لاشه در ارتباط باشد.
نتیجهگیری کلی
الکتروفورز محصولات تک رشته ای PCR بر روی ژل اکریل آمید، درناحیه تکثیر شده با آغازگر FT4 سه الگوی باندی و با آغازگر FT9 دو الگوی باندی را نشان دادند. آنالیز کلیه صفات اندازهگیری شده نشان داد بر خلاف گزارشات مربوط به این ژن در سایر موجودات چند شکلی در محصولات آغازگر های FT4 و FT9 ژن FTO با هیچ یک از صفات اندازهگیری شده در این نژاد از گوسفند در ارتباط نمیباشد. البته در این مورد لازم است سایر اگزونها نیز مورد بررسی قرار گیرد و نیز داده های مربوط به بیان ژن و نیز اطلاعات اپی ژنتیکی نیز بررسی گردد تا در مورد این ژن در گوسفند و به ویژه در این نژاد بتوان اظهار نظر بهتری داشت. با توجه به پژوهشهای صورت گرفته در رابطه با این ژن که نشاندهنده ارتباط ژن FTO با صفات چاقی در انسان و صفات لاشه در حیوانات مزرعهای غیر از گوسفند است. برای مشخص شدن بهتر ارتباط این ژن با صفات لاشه و پارامترهای خونی در گوسفند لازم است تحقیقات بیشتری در مورد سایر قسمتهای این ژن با تعداد نمونه بیشتر انجام گیرد.