بررسی تنوع ژنتیکی و اثر انتخاب ژن های RNA ریبوزومی و ناقل در ژنوم میتوکندری شترهای تک کوهانه و دو کوهانه

نوع مقاله: تنوع زیستی

نویسندگان

1 گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه جیرفت، جیرفت، ایران

2 گروه فیزیولوژی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران

چکیده

حفاظت از ذخایر ژنتیکی با آگاهی از ساختار ژنتیکی و بررسی ژنوم میتوکندری بین و درون گونه ­ای یک شاخص مناسب از میزان تنوع ژنتیکی جهت مطالعه ژنتیک جمعیت است. از آن­ جائی ­که ژن ­های غیرکدکننده 16sRNA، 12sRNA و tRNAها عناصر تنطیمی درگیر در همانندسازی و رونویسی میتوکندری می­ باشند، در این پژوهش توالی­ های 2 rRNAو 22 tRNAموجود در ژنوم میتوکندریایی شترهای تک کوهانه و دوکوهانهمقایسه و مورد تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیکی قرارگرفت. نتایج نشان دادکه در مقایسه توالی ژن ­های RNA غیرکدکننده شترهای تک کوهانه و دوکوهانه 46 نوکلئوتید در توالی 16sRNA، 45 نوکلئوتید در 12sRNA و 44 نوکلئوتید در tRNAها متغیر می ­باشد که تنها 2 ژن rRNA و 4 ژن از tRNAها نسبت به تست ­های تکامل خنثی معنی­ دار بودند. بررسی پیامدهای ساختاری این نوکلئوتیدهای متغیر با استفاده از مدل سازی تأیید کرد که تنها نوکلئوتیدهای متغیر در حلقه D از ژن tRNA-Trp سبب تغییر شکل فضایی ساختار برگ شبدری tRNA تریپتوفان و انرژی آزاد گیبس می ­شود. براساس تجزیه و تحلیل ­های این پژوهش ژن­ های RNA غیرکدکننده ژنوم میتوکندری گونه های شتر حفاظت شده ­اند.

کلیدواژه‌ها


  1. ازغندی، م. و طهمورث­ پور، م.، 1393. تجزیه و تحلیل ژنتیکی و فیلوژنتیکی ناحیه دی لوپ در شترهای تک­ کوهان و دوکوهان ایران. پژوهش در نشخوارکنندگان. دوره 3، شماره 2، صفحات  93 تا 108.
  2. شهابی، ا. و طهمورث ­پور، م.،1393. تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیکی و فیلوژنتیکی ژن­ های NADH3 وNADH4L  ژنوم میتوکندری شتر دوکوهانه ایران. بیوتکنولوژی کشاورزی. دوره 7، شماره 3،  صفحات 163 تا 173.
  3. عباس ­دلویی, ط.؛ سخاوتی، م.ه. و طهمورث ­پور، م.، 1395. تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیکی و فیلوژنتیکی ژن COX3  میتوکندری شترهای تک ­کوهانه و دوکوهانه ایران. پژوهش ­های علوم دامی ایران. شماره 2، صفحات 361 تا 369.
  4. Avise, J.C., 2000. Phylogeography: the history and formation of species.Harvard University Press. Massachusetts, United States.
  5. Ballard, J.W.O. and Whitlock, M.C., 2004. The incomplete natural history ofmitochondria. Molecular Ecology. Vol. 13, pp: 729-744.
  6. Bao, H.; Zhao, C.; Zhang, L.; Li, J. and Wu, C., 2008. Single-nucleotide polymorphisms of mitochondrially coded subunit genes of cytochrome c oxidase in five chicken breeds. Mitochondrial DNA. Vol. 19, pp: 461-464.
  7. Chen, X.; Prosser, R.; Simonetti, S.; Sadlock, J.; Jagiello, G. and Schon, E.A., 1995. Rearranged mitochondrial genomes are present in human oocytes.American Journal of Human Genetics. Vol. 57, pp: 239-247.
  8. Cooper, G.M. and Hausamn, R.E., 2007. The Cell: A Molecular Approach. 4nd ed.  OXFORD UNIV PR, Sinauer Associates, Inc.
  9. Cui, P.; Ji, R.; Ding, F.; Qi, D.; Gao, H.; Meng, H.; Yu, J.; Hu, S. and Zhang, H., 2007. A complete mitochondrial genome sequence of the wild two-humped camel (Camelus bactrianus ferus): an evolutionary history of camelidae. BMC Genomics. Vol. 8, 241 p.
  10. Drummond, A.J.; Rambaut, A.; Shapiro, B. and Pybus, O.G., 2005.Bayesiancoalescent inference of past population dynamics from molecular sequences.Molecular Biology and Evolution. Vol. 22, pp: 1185-1192.
  11. Freeland, J.R.; Petersen, S.D. and Kirk, H., 2011. Molecular Ecology. 2th Edition. Wiley-Blackwell. New Jersey, United States.
  12. Gray, M., 2012. Mitochondrial Evolution. Cold Spring Harbor perspectives in biology. Vol. 4,  011403 p.
  13. Han, J.; Ochieng, J.W.; Lkhagva, B. and Hanotte, O., 2004. Genetic diversity & relationship of domestic Bactrian camels (Camelus bactrianus) in China & Mongolia. J of Camel Practice and Research. Vol. 11, pp: 97-99.
  14. Helm, M.; Brulé, H.; Friede, D.; Giegé, R.; Puetz, D.O.E.R.N. and Florentz, C., 2000. Search for characteristic structural features of mammalian mitochondrial tRNAs. RNA. Vol. 6, pp.1356-1379.
  15. Hilborn, R.; Quinn, T. P.; Schindler, D.E. and Rogers, D.E.,2003. Biocomplexity & fisheries sustainability. Proceedings of the national academy of sciences. Vol. 100, pp: 6564-6568.
  16. Hughes, J.B.; Daily, G.C. and Ehrlich, P.R., 1997. Population diversity: its extent and extinction. Science. Vol. 278, pp: 689-692.
  17. Hussain, T.; Babar, M.E.; Musthafa, M.M.; Saif, R.; Hussain, F.; Aqeel, M. and Yaqub, A., 2015. Mitochondrial ATP6 & ATP8 genes based molecular diversity & phylogenetic analysis in Punjab urial (Ovisvignei punjabiensis). J of animal and plant sciences. Vol. 25,  pp: 311-317.
  18. Ji, R.; Cui, P.; Ding, F.; Geng, J.; Gao, H.; Zhang, H.; Yu, J.; Hu, S. and Meng, H., 2009. Monophyletic origin of domestic bactrian camel (Camelusbactrianus) & its evolutionary relationship with the extant wild camel (Camelus bactrianus ferus). Animal genetic. Vol. 40, pp: 377-382.
  19. Kujoth, G.C.; Bradshaw, P.C.; Haroon, S. and Prolla, T.A., 2007. The Role of Mitochondrial DNA Mutations in Mammalian Aging. PLoS Genetic. Vol. 3, 24 p.
  20. Librado, P. and Rozas, J., 2009. DnaSP v5: A software for comprehensive analysis of DNA polymorphism data. Bioinformatics. Vol. 25, pp: 1451-1452.
  21. Lole, K.S.; Bollinger, R.C.; Paranjape, R.S.; Gadkari, D.; Kulkarni, S.S.; Novak, N.G.; Ingersoll, R.; Sheppard, H.W. and Ray, S.C., 1999. Full-Length Human Immuno deficiency Virus Type 1 Genomes from Subtype C-Infected Seroconverters in India, with Evidence of Intersubtype Recombination. Virology Journal. Vol. 73, pp: 152-160.
  22. Manfredi, G.; Thyagarajan, D.; Papadopoulou, L.C.; Pallotti, F. and Schon E.A., 1997. The fate of human sperm-derived mtDNA in somatic cells. TheAmerican Journal of Human Genetics. Vol. 61, pp: 953-960.
  23. Patwardhan, A.; Samit, R. and Amit, R., 2014. Molecular markers in phylogenetic studies-a review. Journal of Phylogenetics & Evolutionary Biology.
  24. Ramos-Onsins, S.E. and Rozas, J., 2002. Statistical properties of new neutralitytests against population growth. Molecular Biology and Evolution. Vol. 19, pp:2092-2100.
  25. Tamura, K.; Stecher, G.; Peterson, D.; Filipski, A. and Kumar, S., 2013. MEGA6: Molecular Evolutionary Genetics Analysis Version 6.0. Molecular Biology and Evolution. Vol. 30, pp: 2725-2729.
  26. Zuker, M., 2003. Mfold web server for nucleic acid folding and hybridization prediction. Nucleic acids research. Vol. 31, pp: 3406-3415.