مرتضی مختاری

مقدمه و هدف: استفاده از روش های بهبود ژنتیکی پرندگانی را ایجاد کرده است که می‎توانند با تولید گوشت و تخم‎مرغ بخش مهمی از نیازهای غذایی انسان را تأمین کنند. دستیابی به بیشترین ظرفیت ژنتیکی نیازمند فراهم نمودن محیطی مناسب است. در صنعت پرورش طیور، تنش گرمایی چالش بزرگی است، زیرا بر میزان تولید و رشد طیور تاثیر منفی داشته و در نتیجه سود اقتصادی پرورش دهندگان را کاهش می‎دهد. سازگاری به تنش گرمایی تحت تاثیر عوامل مختلفی است. توانایی در ایجاد هومئوستازی با تغییر بیان ژن باعث جبران آسیب‎های برون سلولی شده و می‎تواند شرایط فیزیولوژیکی بدن را پس از بازگشت به ناحیه دمایی مناسب متعادل سازد. پرندگان اهلی فقط در دامنه دمایی بین 24-18 درجه سانتی‎گراد قادر به زندگی سالم خود می‎باشند و هرگونه افزایش دمای بالاتر از این دامنه سبب افزایش مرگ و میر در جوجه‎ها می شود. علت افزایش مرگ و میر به‎دلیل نقش سرکوب‎کنندگی گرما بر سیستم ایمنی و تضعیف مقاومت حیوان گزارش شده است. علاوه بر این تنش گرمایی باعث افزایش ترشح هورمون آزاد کننده کورتیکوپروتین و متقابلاً افزایش کورتیکواسترون خون می‎باشد، که زمینه‎ساز تغییرات سازوکارهای ملکولی طی تنش است. لذا، مطالعه این چالش از جنبه های مختلف می تواند بسیار سودمند باشد. بدین‎منظور پژوهش کنونی با هدف شناسایی کمپلکس‎های پروتئینی و مسیرهای سیگنال‎دهی مهم تنظیم شونده توسط ژن های متفاوت بیان در شرایط تنش گرمایی در هیپوتالاموس جوجه‎های گوشتی انجام شد. مواد و روش‎ها: در پژوهش حاضر برای واکاوی پاسخ سیستماتیک رونوشت هیپوتالاموس مرغ به تنش حرارتی داده‎های پروفایل بیانی 8 بافت هیپوتالاموس مرغ (4 مرغ تحت تنش گرمایی و 4 مرغ در شرایط بدون تنش) با شماره دسترسی GSE37400 از پایگاه داده GEO استخراج شدند. داده‎های ریزآرایه موجود شامل داده‎های خام پردازش نشده بودند که با استفاده از نرم‎افزار GEO2R کنترل کیفیت و نرمال‎سازی انجام شدند. معیار انتخاب ژن‎های متفاوت بیان، 0/05>P-value و (0/5-< LogFC <0/5) در نظر گرفته شد. در پژوهش کنونی ساخت شبکه تنظیم بیان ژن و مطالعه روابط بین ژن‎های دخیل در تنش گرمایی جوجه­ های گوشتی با استفاده از نرم افزار Cytoscape و منبع STRING انجام شد. پس از ترسیم شبکه محل­ های متراکم شبکه، که به خوشه ­های پروتئینی موسوم‎اند، با استفاده از افزونه CytoCluster که قابلیت مشخص کردن محل‎های پرتراکم را دارد، تعیین و بررسی شدند. پس از شناسایی و مشخص شدن ژن‎هایی با تراکم بالا، برای شناسایی مسیرهای زیستی از پایگاه داده‎ای DAVID استفاده شد. یافته‎ها: واکاوی داده‎های ریزآرایه نشان داد از تعداد 43607 پروب استخراج شده، پس از حذف ژن‎های تکراری و خارج از سطح معنی‎داری، 593 ژن متفاوت بیان شناسایی شد و فهرست ژن‎ها تهیه گردید. سپس همه ژن‎های انتخاب شده به نرم‎افزار STRING معرفی شدند و شبکه ژنی آن‎ها با حداقل امتیاز تعامل مورد نیاز 0/4 در نظر گرفته شد و 149 ژن تشکیل شبکه دادند. بررسی بیشتر ژن‎های دارای اثر تنظیم شوندگی بالاتر و معنی‎دار مرتبط با تنش گرمایی منجر به شناسایی ژن‎هایی تأثیرگذار بر فرایند مذکور گردید. واکاوی فعالیت عملکردی ژن­ های تشکیل دهنده شبکه نشان داد، برخی از ژن‎های شناسایی شده در تنظیم مثبت ایمنی با واسطه سلول T، مسیر سیگنال‎دهی WNTو MAPK و برخی دیگر نیز در فاگوسیتوز و فعالیت سلول‎های NK (سلول‎های کشنده طبیعی) نقش دارند. تنش گرمایی در جوجه‎های گوشتی باعث کاهش فعالیت سلول‎های NK می‎شود که نشان‎دهنده افزایش سطح هورمون کورتیکوسترون است. کورتیک