شناسایی، جداسازی و توالی یابی ژن های کنترل کننده رنگ پوشش در نژادهای گوسفندان بومی ایران

در پژوهش حاضر با هدف شناسایی و جداسازی ژن های موثر بر تمایز و توسعه رنگ پوشش در گوسفندان بومی کشور، 9 فنوتیپ با رنگ های گوناگون مربوط به 3 نژاد زندی، زل و بلوچی انتخاب و پس از تهیه نمونه های بافت پوست و خون، dna و rna نمونه ها با روش های استاندارد خالص سازی گردید. جهت شناسایی مسیرهای بیولوژیکی، ژن ها و پروتئین های موثر بر رنگ زایی در پستانداران، با استفاده از منابع اطلاعاتی موجود و بررسی جامع in silico، ژن کد کننده گیرنده ملانوکورتین 1 (mc1r) از خانواده g پروتئین ها به عنوان یک ژن کلیدی و موثر انتخاب گردید. این ژن از مهمترین عوامل تنظیمی در مسیر بیوشیمیایی ملانوژنز بوده و بر سنتز رنگدانه درون ملانوسیت ها و نسبت یوملانین به فئوملانین در بسیاری از جانداران اثرگذار است. جهت آنالیز بیان ژن، cdna نمونه های بافتی با الگو گرفتن از rna ساخته شده و با روش semi quantitative rt-pcr مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد ژن mc1r در فنوتیپ های زندی کبود و زل کبود بیان نسبی داشته و در سایر رنگ های پوشش مورد بررسی از قبیل سیاه یا سفید یکدست، شیری و قهوه ای بیان نمی شود. نواحی کد گذارنده ژن mc1r پس از طراحی آغازگرهای مناسب، بطور مستقیم از محصولات pcr توالی یابی شد. نتایج تعیین توالی، 8 جایگاه تغییر نوکلئوتیدی در ناحیه اگزونی 978 جفت بازی ژن را نشان داد. یکی از این چندشکلی های نوکلئوتیدی، c.606c>t است که باعث تغییر پروتئینی p.r65w در لوپ داخل سلولی، بین دو دمین ابتدایی پروتئین شده و با ضریب حذفی 93/0 می تواند تا حد زیادی بر ساختار سوم و عملکرد پروتئین اثرگذار باشد. از دیگر تغییرات می توان به c.852cg>gc اشاره نمود که در کلیه نمونه های بومی ایران شناسایی شده و با ایجاد دگرگونی p.r147a در لوپ دوم داخل سلولی پروتئین قابل توجه می باشد. تغییر سوم c.957g>a است که تغییر پروتئینی p.e182k در سومین لوپ خارج سلولی پروتئین mc1r را به دنبال دارد. توالی یابی ناحیه بالادست ژن، منجر به شناسایی 2 جایگاه متغیر شد که بر اتصال عوامل رونویسی مهمی مانند adr1 و gal4 اثر مستقیم دارند. پس از تعیین ژنوتیپ حیوانات به روش pcr-sscp در بالادست و اگزون ژن mc1r، میزان چندشکلی نوکلئوتیدی در این دو ناحیه از ژن به ترتیب معادل 0017/0 و 002/0 برآورد گردید. با توجه به دستاوردهای این پژوهش، تأثیر ژن mc1r در بروز تنوع رنگ پوشش گوسفندان بومی ایران، بسیار محتمل می باشد که نیازمند مطالعات تکمیلی است.