این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
پژوهش های تولیدات دامی، جلد ۱۵، شماره ۴۴، صفحات ۰-۰

عنوان فارسی تاثیر استرس گرمایی مزمن-منقطع بر ژنهای مرتبط با پروتئین های انقباضی در عضله قلب جوجه گوشتی: براساس داده های RNA-Seq
چکیده فارسی مقاله
چکیده مبسوط
 مقدمه و هدف: طیور گوشتی به دلیل رشد سریع، با عدم کفایت سیستم قلبی-عروقی و در نتیجه با هیپرتروفی ماهیچه قلب و مرگ ناگهانی مواجه می ­شوند. از این رو مدل مناسبی برای مطالعه سیستم قلبی می­ باشند. یکی از استرس هایی که می ­تواند عملکرد قلب را تحت تأثیر قرار دهد، استرس گرمایی می ­باشد.حیوانات هنگام مواجهه با گرمای هوا، شدت خونرسانی به سطح پوست را می افزایند تا به روش عرق کردن و گرمای تشعشعی به خنک کردن خود کمک کنند. ماکیان اهلی فاقد غدد عرق بوده و این بر وخامت اوضاع برای خنک کردن بدن می افزاید. سیستم قلبی-عروقی برای این منظور فشار بیشتری را در طیور تحمل می کند تا خون رسانی بیشتری را به سطح پوست انجام دهد. نرخ متابولیکی بالای بدن در طیور گوشتی و منطقه خنثی حرارتی محدود پرندگان فشار بیشتری را بر قلب و عروق طیور به وجود می آورد. با توجه به حساسیت سیستم قلبی و عروقی طیور نسبت به استرس گرمایی خصوصا جوجه گوشتی به دلیل نرخ رشد سریع و نرخ متابولیکی بالا، هدف این مطالعه بررسی تأثیراسترس گرمایی بر بیان ژن پروتئین­ های انقباضی قلب جوجه ­های گوشتی تا پایان دوره پرورش بود.همچنین برای بهبود توان قلبی- عروقی طیور گوشتی در شرایط استرس گرمایی، نیاز به بررسی و شناسایی ژن های مرکزی در مسیرهای متابولیکی و عملکردی قلب می باشد تا به فهم بهتر علل نارسایی قلب طیور تحت استرس های طولانی مدت پی برده شود.
 مواد و روش­ ها: در این تحقیق جوجه های گوشتی نژاد راس 708 از روز 21 پرورش تحت استرس گرمایی چرخه ای روزانه قرار داده شدند. گروه شاهد تحت شرایط پرورش نرمال و خنثی حرارتی بودند. در تمام طول دوره پرورش دسترسی به آب و خوراک برای همه گروه ها آزاد بود. دما در ابتدای دوره 33 درجه سانتی گراد بود و به طور هفتگی 3 درجه سانتی گراد کاهش داده شد تا به 21 روزگی سن رسیدند. از سن مذکور تحت استرس گرمایی قرار داده شدند. در آخر مرغ ها به صورت روش انسانی کشتار و  ماهیچه بطن چپ استخراج و کل ژنوم توالی یابی ژنی شد. براین اساس ابتدا داده­ های مربوطه از پایگاه NCBI با شماره دسترسی SRP082125 در فرمت SRA دانلود شدند. در ادامه برای بررسی کیفیت داده ­ها از نرم افزار FastQC و برای ویرایش داده ­ها و حذف آداپتورها از نرم­افزار Trimmomatic استفاده گردید. انجام مراحل نقشه­یابی خوانش­ها به روی ژنوم مرجع و آنالیز بیان ژن­ها با استفاده از نرم­افزار CLC Geneomics انجام شد. از وب سایت  GeneOntology برای شناسایی مسیرهای بیولوژیکی ژن­ها، تعیین نقش ژن ها در مسیرهای عملکردی سلول و از نرم افزار STRING در جهت رسم شبکه ­ژنی و شناسایی ژن­ های هاب و ژن های مرکزی در بین مسیرهای مختلف متابولیسمی سلول های قلب استفاده شد.
یافته ­ها: استرس گرمایی چرخه ای روزانه به مدت 8 ساعت در روز از 21 تا 42 روزگی دوره پرورش سبب تغییر بیان در 35 ژن مرتبط با سیستم انقباضی قلب شد. 7 ژن مرتبط با پروتئین تروپونین بودند. که در این رابطه ژن مربوط به TNN، TNNI1 به طور معنی­ داری کاهش وژن  TNNT3 افزایش بیان نشان دادند (0/05P<). پنج ژن مرتبط با تروپومیوزین بود که از میان آنها ژن TPM1 افزایش بیان معنی­داری را نشان داد (0/05 P<). در مورد ژن­ های گیرنده ریانودین دو و سه در بین ژنوم رونویسی شده مشاهده گردید، اما ژن مربوط به RYR3 به طور معنی­ داری افزایش بیان نشان داد (0/05 P<). از ده ژن مرتبط با گیرنده دی هیدروپیریدین، CACNA2D2 به طور معنی ­داری دچار کاهش بیان گردید. از میان 4 ژن مرتبط با کالمودولین، CAMK1D و CAMKK1 به طور معنی­ داری کاهش و CAMSAP2 افزایش بیان را نشان دادند (0/05P<). پنج ژن مرتبط با زنجیره سنگین میوزین در بین ژنوم رونویسی شده مشاهده شدند که به طور معنی­ داری دچار کاهش بیان ژن شده بودند (0/05P<).
نتیجه­ گیری: این نتایج نشان داد که استرس گرمایی چرخه ای طولانی مدت  با کاهش بیان ژن های مربوط به پروتئین های تروپونین، ریانودین و دی هیدروپیرین از تجمع کلسیم در سیتوزول سلول­ ها می­ کاهد و همچنین با کاهش بیان رشته سنگین میوزین از هیپرتروفی قلب جلوگیری می­کند. براساس یافته های حاصل از بررسی بیان کل ژنوم ارگانی از بدن که در شرایط استرس گرمایی طولانی دچار کاهش عملکرد می گردد، سیستم قلبی عروقی در جوجه های گوشتی مرحله رشد سریع می باشد. به عبارت دیگر شاید کلسیم موجود در سلول از نوع آزاد شده نباید باشد تا قلب بتواند در شرایط استرس گرمایی دوام بیاورد.اطلاعات ژن های بیان شده در حالت استرس گرمایی چرخه ای و مقایسه با گروه شاهد، بنایی را برای ژن های هدف بالقوه ای را در برنامه های اصلاح نژادی و تولید نژادهای مقاوم به گرما در اختیار محققین علم مربوطه قرار خواهد داد.

 
کلیدواژه‌های فارسی مقاله آنالیز بیان ژن، استرس گرمایی، جوجه گوشتی، هیپرتروفی ماهیچه قلب

عنوان انگلیسی Effect of cyclic-chronic heat stress on contractility-related genes of heart muscle of broiler: based on RNA-Seq
چکیده انگلیسی مقاله
Extended Abstract
Introduction and objective: Rapid growth of Broiler led to insufficient cardiac output, cardiac hypertrophy and finally sudden death When livestock are exposed to hot environments, they often try to dissipate heat by increasing blood flow to the skin. This physiological response is a way for animals to adapt to long-term thermal conditions. However, this thermoregulatory mechanism has its limitations. While different animals have varying degrees of tolerance to heat stress, the cardiovascular system can only compensate within a certain range before it starts to impact food production. Domestic poultry, such as chickens, lack sweat glands, which is a key mechanism for body cooling in many other animals. This deficiency forces the cardiovascular system to work harder, sending more blood to the skin to help regulate body temperature. Broilers, in particular, have a narrow thermoneutral zone (the range of temperatures where an animal can maintain its body temperature without expending extra energy) and a high metabolic rate, which places an even greater burden on their cardiac function.. There by it is an appropriate model for cardiac disease studying. Heat stress is one of affective stressor on cardiac performance. in accordance to cardiac system   susceptibility of poultry to heat stress, specially broiler because of  their fast growth rate, To enhance the ability of modern broiler chickens to withstand heat stress through selective breeding, we need to identify the crucial genes and biological processes that lead to unbalanced heart development and the high incidence of heat-induced heart problems. thus  the aim was to consider cardiac contractility proteins gene expression under heat stress condition during growing period of broilers.
Material and Methods: Ross 708 broilers were subjected to heat stress (HS) between 35–37 °C for 8 hours daily for 21 days posthatch. Initially, the male broilers had unrestricted access to feed and water in spacious colony houses maintained at 33 °C, with the temperature gradually decreased by 3 °C per week until it reached 24 °C by the 21st day posthatch. At the conclusion of the growth period, the broilers were euthanized, and their left ventricles were isolated for mRNA extraction.  RNA-seq Data were obtained from NCBI’s with accession number SRP082125   All the expression of deferentially expressed genes (DEGs) were determined and analyzed by DAVID online bioinformatic tools. Gene ontology qualification including biological processes (BP), cellular component (CC), and molecular role (MF) were achieved from DAVID. Heat stress induction was from day 21-42 for 8 hours every day for 21 days until to end of growing period.
Results: Gene expression changes were related to 35 genes of muscular cardiocyte of left ventricle. From seven gene-related to protein of troponin, TNN, TNNI1 genes had significantly reduction and TNNT3 increase gene expression respectively (P<0.05). five genes related to tropomyosin protein, TPM1 gene showed significant increase in gene expression (P<0.05).  between two gene-related to ryanodine receptor, RYR3 had significant gene up regulation (P<0.05). from ten gene-related to DHPR only CACNA2D2 had significant down regulation (P<0.05). four calmodulin-related genes, CAMKK1, CAMK1D showed  significant down and CAMSAP2 up regulation (P<0.05). expression of five associated genes of heavy-chain myosin significantly reduced (P<0.05).
 Conclusion: in conclusion, heat stress reduced gene expression of ryanodine, DHPR  and troponin, those related to calcium release into cytosol of cell. Furthermore prevented cardiac hypertrophy by decrease in expression of genes related to heavy chain of myosin. thus The vulnerability of modern broilers to heart problems when exposed to high temperatures may be linked to their heart's reduced capacity, which is likely due to their relatively smaller heart size. According to genetic analysis, the smaller heart size in broilers under heat stress compared to those in a comfortable temperature environment is likely caused by slower cell growth and division. This research identifies specific genes and biological pathways that could be targeted through breeding to develop broilers that are more resistant to heat stress and have healthier hearts. This study has identified specific genes and biological processes linked to the reduction in heart size observed in broiler chickens subjected to heat stress. These insights provide new opportunities for developing targeted breeding strategies to address this issue. The findings indicate that selective breeding, focusing on the identified genes and pathways, may enable the development of broiler chickens that are more resistant to heat stress and have healthier hearts. By concentrating on these genetic factors, breeders can work towards creating broiler populations that are more resilient to high temperatures and less susceptible to heart problems.

 
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله broiler, gene expression, heat stress, hypertrophy, heart

نویسندگان مقاله یدالله بدخشان | Yadollah Badakhshan
Assistant professor Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, University of Jiroft, Jiroft, Iran
دانشکده کشاورزی، دانشگاه جیرفت. جیرفت، ایران

زهرا رودباری | Zahra Roudbari
University of Jiroft
دانشکده کشاورزی، دانشگاه جیرفت، جیرفت، ایران


نشانی اینترنتی http://rap.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-1803-1&slc_lang=fa&sid=1
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده ژنتیک و اصلاح نژاد دام
نوع مقاله منتشر شده پژوهشی
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات