جدا سازی ژن GH-1 از GH-2 در ماهی سفید به وسیله توالی یابی و استفاده از آنزیمهای برشی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه شیلات، دانشکده علوم دامی و شیلات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

2 استادیار، گروه شیلات، دانشکده علوم دامی و شیلات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

3 استاد، آزمایشگاه ژنتیک مولکولی و بیوتکنولوژی دام، گروه علوم دامی، دانشکده علوم دامی و شیلات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

4 استادیار آزمایشگاه ژنتیک مولکولی و بیوتکنولوژی دام، گروه علوم دامی، دانشکده علوم دامی و شیلات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

چکیده

در ژنوم ماهیان در اثر فرآیند مضاعف شدن در طول تکامل، دو کپی از هورمون رشد (GH-1 و GH-2) وجود دارند. هدف از پژوهش حاضر جداسازی ژن GH-1  ز GH-2 در ماهی سفید دریای خزر  با استفاده از تکنیک توالی یابی و معرفی آنزیم های برشی اختصاصی برای این دو جایگاه می­باشد. به این منظور، 5 قطعه ماهی سفید به طور تصادفی انتخاب و نمونه­های مورد نیاز برای استخراج DNA از باله دمی جداسازی شدند. پس از استخراج DNA به روش نمکی بهینه یافته، قطعه هایی به اندازه 333 و 410 جفت باز از ناحیه اگزون 4، اینترون 4 و اگزون 5 ژن  GH-1و GH-2 تکثیر و پس از خالص سازی از روی ژل توالی یابی شدند. توالی جایگاه GH-1 ماهی سفید با توالی GH-1 ماهی کپور معمولی بر روی آلل بلند هیچ گونه تفاوتی نشان نداد و 100% با یکدیگر هم پوشانی داشتند. اما با توالی GH-1 کپور معمولی بر روی آلل کوتاه در چهار موقعیت 89، 94، 105و 164 جفت بازی تفاوت داشته و درصد هم پوشانی آن ها 99% بود. میزان هم پوشانی GH-1 با توالی GH-2 ماهی کپور معمولی و GH-2 ماهی سفید به ترتیب 99% و 86% بود. مقایسه توالی های به دست آمده از GH-1 و GH-2 ماهی سفید با یکدیگر نشان داد که تفاوت عمده این دو نسخه در طول اینترون 4 است. سایر تفاوتها در جهشهای یک یا چند نوکلئوتیدی است. علی رغم وجود شباهت زیاد در توالی نوکلئوتیدی، تفاوتهای موجود به عنوان نشانگرهای ژنتیکی اختصاصی برای جداسازی GH-1 از  GH-2کاربرد دارند. با شناسایی و توالی یابی ژن های GH-1 و GH-2، توالی های به دست آمده را می توان برای بازسازی روابط فیلوژنتیکی، بررسی دقیق تر شکل های مختلف آللی، و ارتباط این جایگاه ها با صفات مهم اقتصادی در ماهی سفید دریای خزر به کار برد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Discrimination between GH-2 and GH-1 Genes in Rutilus Kutum Using Sequencing and Restriction Enzymes

نویسندگان [English]

  • Najme Berenjkar 1
  • Mohammad Kazem Khalesi 2
  • Ghodrat Rahimi Mianji 3
  • Ayoub Farhadi 4
1 MSc. Department of Fisheries, Faculty of Animal Science and Fisheries, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University (SANRU), Sari, Iran
2 Assistant Professor of Fisheries, Faculty of Animal Science and Fisheries, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University (SANRU), Sari, Iran
3 Professor of Laboratory for Molecular Genetics and Animal Biotechnology, Faculty of Animal Sciences and Fisheries, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University (SANRU), Sari, Iran
4 Assistant Professor, Laboratory for Molecular Genetics and Animal Biotechnology, Faculty of Animal Sciences and Fisheries, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University (SANRU), Sari, Iran
چکیده [English]

Fish genome contains two copies of growth hormone (GH-1 and GH-2) as a result of duplication process during evolution. The aim of this study was to distinguish GH-1 from GH-2 genes in Rutilus kutum (Mahi Sefid) from the Caspian Sea using sequencing techniques and application of specific restriction enzymes for these loci. For this purpose, five fish were randomly selected and samples for DNA extraction were isolated from caudal fin clips. The DNA was extracted by salting-out method. Then, fragments of 333 and 410 bp from exon 4, intron 4 and exon 5 of GH-1 and GH-2 genes were amplified and, following purification, sequenced on the gel. GH-1 sequence of R. kutum was not different from that of common carp on the long allele showing 100% overlap with each other. On the short allele, however, they showed differences in GH-1 sequence of carp at four positions namely 89, 94, 105, and 164 bp with an overlap of 99%. The GH-1 overlapped with GH-2 sequences from both common carp and R. kutum as 99% and 86%, respectively. Comparison of the GH-1 and GH-2 sequences derived from R. kutum showed that they mainly differed in Intron 4. Other differences observed were mutations at one or more nucleotides. Despite the high similarity in the nucleotide sequences, the differences detected are applicable as specific genetic markers for the discrimination between GH-1 and GH-2. By identifying and sequencing GH-1 and GH-2 genes, the sequences obtained can be used to reconstruct the phylogenetic relations, study different allelic forms more precisely, and establish relationships between these loci with important economic traits in R. kutum from the Caspian Sea.

کلیدواژه‌ها [English]

  • GH1
  • GH2
  • Restriction Enzymes
  • sequencing
  • R. kutum