آنالیز افتراقی داده‌های ریزآرایه برای سه گونه پرنده‌ی مهاجر و یک گونه‌ی غیرمهاجر به عنوان کاندیداهای پرندگان مهاجر و غیرمهاجر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی ارشد رشته‌ی علوم و مهندسی محیط‌زیست، دانشگاه آزاد واحد علوم و تحقیقات تهران

2 دانشیار گروه جانورشناسی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران

3 استادیار گروه محیط زیست واحد علوم و تحقیقات تهران

4 استادیار دانشکده مهندسی کامپیوتر، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

10.22034/aej.2020.245913.2332

چکیده

در زمینه‌ی مدیریت و حفاظت از پرندگان، یکی از اولین موضوعاتی که مدنظر می‌آید، پرداختن به بحث مهاجرت آن‌ها می‌باشد. مقوله‌ی مهاجرت موضوعی بسیار پیچیده است که می‌توان عوامل مختلفی را برای بروز این پدیده بررسی کرد. یکی از این عوامل، عوامل ژنتیکی می‌باشند که با بروز یک رفتار خاص (مهاجرت) می‌توانند اثر خود را نشان دهند. در این تحقیق آنالیز افتراقی بیان ژن‌ها در داده‌های ریزآرایه برای چهار گونه، شامل سه گونه‌ی مهاجر و یک گونه‌ی غیرمهاجر در ۲۲ نمونه‌ی مختلف با استفاده از داده‌های موجود در پایگاه داده‌ی GEO انجام گرفت. طی این بررسی، داده‌های بارگیری شده، بررسی، کنترل کیفیت و نرمال‌سازی شدند و سپس نمودارهایی برای مشاهده‌ی تفاوت یا عدم‌تفاوت در بیان ژن‌های این گونه‌ها ترسیم شد. با استفاده از نمودارهای رسم شده، و همچنین پارامترهای آماری، تفاوت معنی‌داری بین دو گروه مهاجر و غیرمهاجر مشاهده شد (P<۰/۰۵). همچنین در ادامه با اعمال تفسیر ژنوم و یافتن اسامی ژن‌های مرتبط با هر پروب، و نیز تعریف معیارهای معنی‌داری، اسامی ۴۰ ژن که از لحاظ معنی‌داری دارای بیش‌ترین و کم‌ترین میزان بیان در گروه مهاجر نسبت به غیرمهاجر بودند، بدست آمد و گزارش شد. سپس با انجام آنالیز هستی‌شناسی ژن، مشخص شد که ژن‌های پرندگان مهاجر و غیرمهاجر، در هر گروه از مراحل بیولوژیکی، اجزای سلولی، و عملکرد مولکولی، چه نقشی دارند. در نهایت، با توجه به نتایج حاصل، درمورد پاسخ به استرس و آناتومی ساختاری هر گروه بحث شد و همچنین پنج ژنی که ممکن است در فعالیت‌های کاتالیزوری مهاجرت نقش داشته باشند، معرفی شدند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Differential Expression analysis of microarray data for three migratory and one non-migratory bird as candidates of migratory and non-migratory species

نویسندگان [English]

  • Zahra Mahdavi-Nezhad 1
  • Hasan Rajabi-Maham 2
  • Mahdi Ramezani 3
  • Ali Sharifi-Zarchi 4
1 M.Sc. student, Department of Environmental Science, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Associate Professor, Department of Animal Sciences and Biotechnology, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
3 Department of Environmental Science, Science and Research Branch, Islamic Azad university, Tehran, Iran.
4 Assistant Professor, Department of Computer Engineering, Sharif University of Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

One of the first issues for the management and conservation of birds is to discuss their migration. The migration is a complicated issue that can be considered and studied for various factors. One of these factors is genetic factors, which can be affected by the occurrence of a specific phenotype (migration). In this study, differential expression analysis of microarray data for four species performed, including three migratory species and one non-migratory species in 22 different samples, using downloaded data from the GEO database. At first, the quality control and normalization of downloaded data performed, and then discriminant analyses to observe the differential gene expression between species carried on. A significant difference was observed between the two groups of migrants and non-immigrants. Also, by applying the genome annotation and finding the names of the genes related to each probe, as well as defining significant criteria, the names of 40 genes with the highest and lowest expression in the Immigrant group compared to non-immigrant, obtained and reported. Then, by gene ontology analysis, it was determined that the genes of migratory and non-migratory birds in particular play which role in each group of biological processes, cellular components, and molecular function. Finally, according to the results, response to stress and anatomical structure of each group discussed, and five genes involved in migration’s catalytic activities were introduced.

کلیدواژه‌ها [English]

  • migration
  • Bioinformatics
  • Microarray
  • differential gene expression
  • Gene ontology