Iaranian Journal of Animal Science
Online ISNN: 2008-4773
University of Tehran Press
Homepage: http://ijas.ut.ac.ir/
Study of differential gene expression of Holstein cow’s fertility in corpus luteum using RNA-Seq data
Ghorban Elyasi Zarringhabaie 1 , Mostafa Sadeghi 2 , Seyed Reza Miraie Ashtiani 3
1. Department of Animal Science, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran. E- mail: [email protected]
2. Corresponding Author, Department of Animal Science, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran. E-mail: [email protected]
3. Department of Animal Science, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran. E-mail:
Article Info ABSTRACT
Article type:
Research Article
Article history:
Received: 26 June 2022 Received: 29 November 2022 Accepted: 3 December 2022 Published online: 23 September 2023
Keywords:
Alignment, Galaxy, Holstein, Ontology, Transcriptome.
The fertility of female cows is the main factor for the survival of dairy farming. This study was performed to determine the differentially expressed genes in fertility in Holstein cows using phenotypic data and next-generation sequencing (NGS) technology. Corpus luteum samples from 18 Holstein cows at up to two parturitions were used in two high and low fertility groups, three samples from each group were pooled together and a total of three biological samples from each were submitted for whole genome sequencing. The preparation and analysis steps were performed on the Galaxy 22.01 platform. DAVID (2021) database were used for gene ontology. The results of differential gene expression analysis in luteal tissue showed that 19 genes out of 13049 expressed transcripts had a significant difference in expression between high and low-fertility cows with an FDR-adjusted p-value (q-value) of less than 0.05.
UBE3B, NIF3L1 and ORC2 genes were three functional marker genes that were more highly expressed in the corpus luteum of high-fertility cows. The UBE3B gene is involved in biological processes as a protein involved in the catabolic process of ubiquitin-dependent protein. NIF3L1 is involved in the biological process of neuronal differentiation, positive transcriptional regulation, DNA pattern, and negative transcriptional regulation by nucleic acid pattern. The ORC2 gene plays a role in the biological process of DNA replication. The genes KRT8, PHLDB3, PPT2, LOC787628, PPYR1, TOX, TP73, DHX8, KCNN1, CLEC6A, PXMP4, LRRC26, SLC34A3, and OR13C7 have been shown to be more highly expressed in the corpus luteum in low fertility cows. Among these genes, three genes PPT2, PPYR1 and CLEC6A were functional indicators. The loci UBE3B, NIF3L1 and ORC2, which were expressed more strongly in the corpus luteum of highly fertile cows, can be used as functional indicator genes in the genetic selection of dairy cows.
Cite this article:Zarringhabaie, Gh. E., Sadeghi, M., & Miraie Ashtiani, S. R (2023). Study of differential gene expression of Holstein cow’s fertility in corpus luteum using RNA-Seq data. Iaranian Journal of Animal Science, 54 (3), 239-251. DOI:
http//doi.org10.22059/IJAS.2022.344531.653893
© The Author(s). Publisher: University of Tehran Press.
org10.22059/IJAS.2022.344531.653893 http//doi.
DOI:
.
Extended Abstract Objective
The fertility of female cows is the main factor for the survival of dairy farming. The interval between calvings and the response to the first insemination are used as the most important fertility traits. Infertility and low fertility are important and widespread problems in domestic animals, and the main limitation of reproductive efficiency in mammalian species is embryonic mortality. This study was performed to determine the differentially expressed genes in fertility in Holstein cows using phenotypic data and next-generation sequencing (NGS) technology.
Materials and Methods
Corpus luteum samples from 18 Holstein cows at up to two parturitions were used in two high and low
fertility groups, three samples from each group were pooled together and a total of three biological samples from each were submitted for whole genome sequencing. RNA sequencing was performed with Illumina Hiseq 2500 using paired-end reads, each read being 75 bp in length. The preparation and analysis steps were performed on the Galaxy platform. Quality control was performed with Galaxy FastQC. For low-quality samples, the Trimmomatic software was used to remove substandard samples. HISAT2 software was used to match the transcriptome reads to the cow reference genome. After mapping the transcripts to the reference genome, the expression level of each transcript was counted using the featureCounts softwar. Differential gene expression analysis was used for two treatment groups using DESeq2. Gene ontology using the DAVID database was performed for genes that showed significantly different expressions between the two treatments.
Results
Results from the Trimmomatic software showed that only 0.87% of the data was deleted and approximately 99.13% of the raw data was used for mapping to the reference genome. The results of the alignment showed that 93.48% of the transcriptome sequence mapped to the reference genome, 90.58% to one site, and only 2.90% to more than one site. The results of differential gene expression analysis in luteal tissue showed that 19 genes out of 13049 expressed transcripts had a significant difference in expression between high and low- fertility cows with an FDR-adjusted p-value (q-value) of less than 0.05. UBE3B, NIF3L1 and ORC2 genes were three functional marker genes that were more highly expressed in the corpus luteum of high-fertility cows.
The UBE3B gene is involved in biological processes as a protein involved in the catabolic process of ubiquitin- dependent protein. NIF3L1 is involved in the biological process of neuronal differentiation, positive transcriptional regulation, DNA pattern, and negative transcriptional regulation by nucleic acid pattern. The ORC2 gene plays a role in the biological process of DNA replication. The genes KRT8, PHLDB3, PPT2, LOC787628, PPYR1, TOX, TP73, DHX8, KCNN1, CLEC6A, PXMP4, LRRC26, SLC34A3, and OR13C7 have been shown to be more highly expressed in the corpus luteum in low fertility cows. Among these genes, three genes PPT2, PPYR1 and CLEC6A were functional indicators. The PPT2 gene is responsible for the removal of palmitoyl groups from a macromolecule, the PPYR1 gene is involved in the biological process of cell surface receptor signaling pathway, neuropeptide signaling pathway, nutritional behavior and blood circulation and the CLC34A3 gene plays a role in the biological process of cellular phosphate ion homeostasis.
Conclusion
the loci UBE3B, NIF3L1 and ORC2, which were expressed more strongly in the corpus luteum of highly fertile cows, can be used as functional indicator genes in the genetic selection of dairy cows.
یهرشن عول م یماد هرود ،نایرا
54 هرامش ، 3
نارهت هاگشناد تاراشتنا
اپاش یکینورتکلا
: 7949 - 2423
Homepage: http://ijas.ut.ac.ir//
ب هعلاطم ی
نا قارتفا ی نژ اه ی روراب اب طبترم ی
اتشله داژن واگ درز مسج تفاب رد ی
ن
اب هداد زا هدافتسا اه
RNA-Seqی
لا نابرق ی سا ی رز ی ن ابق
1 یی فطصم| ی قداص
2ی
س| ی اضرد م ی ئار ی تشآ ی نا
5ی
1 . عبانم و یزرواشک سیدرپ ،یماد مولع هورگ ناریا ،جرک ،نارهت هاگشناد ،یعیبط
هنایار . [email protected]
2 . ،لوئسم هدنسیون ناریا ،جرک ،نارهت هاگشناد ،یعیبط عبانم و یزرواشک سیدرپ ،یماد مولع هورگ
هنایار . [email protected]
3 . ناریا ،جرک ،نارهت هاگشناد ،یعیبط عبانم و یزرواشک سیدرپ ،یماد مولع هورگ هنایار .
هلاقم تاعلاطا هدیکچ
:هلاقم عون یشهوژپ ةلاقم
رات ی خ رد ی تفا : 05 / 04 / 1401
رات ی خ یرگنزاب : 01 / 09 / 1401
رات ی خ ذپ ی شر : 12 / 09 / 1401
رات ی خ راشتنا : 01 / 07 / 1402
دیلک هژاو :اه
رکسنارت ی موتپ
، سکلااگ ی
،
تسه ی سانش ی
، اتشله ی
،ن
ه م زارت .ی ص
روراب تف ی لصا لماع ناونعب ی
ارب ی روآدوس موادت ی
ش واگ عرازم رد ی
هدر م بوسحم ی دوش ،رضاح شهوژپ .
عت روظنم هب یی
ن نژ اه ی ب ی نا قارتفا هدش ی روراب رد ی اتشله داژن واگ ی
ن هداد زا هدافتسا اب اه
ی رکسنارت ی موتپ
دب .تفرگ تروص ی
ن درز مسج تفاب هنومن عومجم رد ،روظنم 18
واگ سأر داژن اتشله ی ن از تبون اب ی ش 2 هب
هب هک لااب کرت تروص ی ب (Pooling) دش روراب اب هورگ ود رد
ی ز ی دا روراب و ی هس رد مادک ره مک رارکت
بی ژولو ی ک سقت ی م دنب ی مامت .دش هدافتسا دندوب هدش ی
هدامآ لحارم زاس
ی لاوت ی اه ی زجت و ماخ ی ه لحت و ی ل نآ اه
سکلااگ مرفتلپ رد ی
هخسن 01 / 22 ا ماجن تسه ،ًابقاعتم و دش ی
سانش ی اپ زا هدافتسا اب نژ ی
هاگ هداد
DAVID
هخسن 2021 ذپ تروص ی تفر اهن رد . ی
،ت اتن ی ج لانآ ی ز ب ی نا قارتفا ی زا هک داد ناشن درز مسج تفاب رد نژ 13049
رکسنارت تشونور ی
موتپ ی ب ی نا ،هدش 19 هب نژ رکسنارت ناونع ی
موتپ اه ی هدرک لمع صخاش دنا
value≤0.05)
(q-
نچمه.
ی
،ن نژ اه ی
UBE3B NIF3L1 ،
و درکلمع صخاش نژ هسORC2
ی هک دندوب
ب رادقم ی نا ب ی رتش ی اهواگ درز مسج رد ی
روراب اب ی ز ی دا نژ .دنتشاد
UBE3B
آرف رد ی دن اه ی ب ی ژولو ی ک هب ناونع
ئتورپ ی ن گرد ی ر آرف رد ی دن لوباتاک ی ک ئتورپ ی ن هب هتسباو ی بو ی ئوک یت ی ن سفت تهج رد .تسا ی
ر ب ی رتش اتن ی
،ج نژ
NIF3L1
ارف رد ی دن ب ی ژولو ی ک امت ی ز ظنت ،نورون ی م ونور تبثم ی س ی
، وگلا ی ظنت ،DNA
ی م فنم ی ونور ی س ی اب
وگلا ی سا ی د ئلکون ی
،ک نچمه .دراد شقن ی
،ن نژ ارف ردORC2
ی دن ب ی ژولو ی ک زاسدننامه ی زاب شقنDNA
ی
م ی دنک نژ . اه ی
،KRT8
PHLDB3 PPT2 ،
LOC787628 ، PPYR1 ،
TOX ، TP73 ، DHX8 ،
،
KCNN1
،
CLEC6A PXMP4 ،
LRRC26 ، SLC34A3 ،
و
OR13C7
اهواگ رد ی روراب اب ی ب رادقم ،مک ی نا ب ی رتش ی رد
نژ هس .تسا هداد ناشن درز مسج
، PPT2 PPYR1
و
CLEC6A
نژ وزج اه ی م بوسحم صخاش
¬ی ش دنو .
تن ناونع هب ی هج گ ی ر ی لک ی
، اج ی هاگ اه ی
UBE3B
،
NIF3L1
و ب رادقم هکORC2
ی نا ب ی رتش ی درز مسج رد
اهواگ ی روراب اب ی ز ی دا م دنتشاد ی دنناوت نژ ناونعب اه ی درکلمع صخاش ی
تنژ باختنا رد ی
ک ی اهواگ ی ش ی ر ی
گ رارق هدافتسا دروم ی
دنر .
دانتسا : لای سا ی رز ی ن ابق یی
،
؛نابرق قداص ی
، فطصم ی
؛ و می ئار ی تشآ ی نا ی
، س ی اضرد ( 1402 .) ب هعلاطم ی نا قارتفا ی نژ اه ی روراب اب طبترم ی اتشله داژن واگ درز مسج تفاب رد ی
ن اب
هداد زا هدافتسا اه
ی Seq - .RNA هیرشن یماد مولع ا ی نار
، 54 ( 3 ،) 51 2 - 239 . 2022.344531.653893 IJAS.
/ 10.22059 http//doi.org DOI:
:رشان .نارهت هاگشناد تاراشتنا هسسؤم .ناگدنسیون©
http//doi.org10.22059/IJAS.2022.344531.653893
DOI:
همدقم یبایزرا رد ریش یاهواگ یکیتنژ یاه
هد ، ناوت یبایزرا رگیدمه اب یتفص دنچ یناویح لدم رد اقب هب طوبرم تافص و یروراب
یم کرت تفص دنچ لماش هک دندرگ یب
ی هب و هدوب یم دیلوت تافص یارب یبوخ رگناشن ناونع دنشاب
(
Olori et al. 2003
) هلصاف .
هلاسوگ ییاز یم رارق هدافتسا دروم یروراب یلصا تفص ناونعب1
لوا حیقلت هب خساپ اب هارمه و دریگ
2 حیقلت دادعت ،
3 نیلوا رد نس و
شیاز
4 یم هتفرگ راکه ب هلاسوگ هلصاف زا هدافتسا .دوش
هب ییاز اهروشک زا یرایسب رد یروراب تفص زا یفیرعت ناونع ناونعب
متسیس یم حرطم لاس لوط رد شیاز یاه نیاربانب ؛دشاب
، هعسوت و داد دهاوخ شیازفا ار یریش یاهواگ دیلوت هدزاب یروراب دوبهب
یم واگ رد یلثمدیلوت درکلمع دنام دناوت
هلاسوگ هلصاف شهاک ،واگ کی یراگ هنیزه شهاک و ییاز
لابند هب ار یکشزپماد یاه
( دشاب هتشاد
Shahabi et al. 2019
) ؛ اربانب ی ن ، یم یرادواگ کی یرادیاپ یارب یلصا روتکاف اهواگ یروراب زا دنچره دشاب
لاس فذح یلصا لیلاد زا یکی هب لیدبت و تسا هتفای شهاک واگ رد یروراب شیپ اه تسا هدش اهواگ ینیزگیاج و
(
Barbat
et al. 2010
) ریش واگ شرورپ رد هک ینعم نیدب . هد
هجاوم یهجوت لباق شیازفا اب ریش دیلوت اب طبترم تافص هدش
هب و روط
مه نامز
، ریش واگ رد یروراب و دیلوت یفنم یگتسبمه هجیتن رد هک تسا هتفای شهاک واگ رد یروراب تافص هد
( تسا
Cai et
al. 2019
) . لها تاناویح رد ریگارف و مهم تلاکشم زا یروراب مک و یرورابان ی
گرزب و تسه ناسنا و رت
نی دودحم تی ارب ی
اراک یی لوت لثمدی هنوگ رد اه ی گرم ،نارادناتسپ مو
ری .تسا نایور هدنز
ینام نایور
، لصا لماع ی لوت رب رثؤم دی
داصتقا هدزاب و ی
لک رد هی س متسی یاه لوت دی ش و تشوگ ری
تسا ناگدننکراوخشن طسوت (
Minten et al. 2013
) . واگ رد
، زا لبق نایور لماکت
هنلا زگ ینی اقم رد هسی اس اب ری هنوگ اه ی نلاوط نارادناتسپ ی
رت م ی دشاب ا لوط رد . نی
سقت تحت ملاس نایور ،هلحرم می
رس عی
م یزوتی م رارق ی دریگ ح هلحرم هس رد یتای
کشت ،مکارت( نایور دشر لی
سوتسلاب سی ت وط و لی م لماکت )ندش ی
دبای تدش هب و
ب لماوع عاونا هب ینوری
حم هلمج زا طی
لولس جراخ ی
( تسا هتسباو محر
Killeen et al. 2016
) ا رب هولاع .
،نی غت تاریی لحارم رد
فلتخم هخرچ لحف ی لد هب لی لمکم اه ی اذغ
،یی غت تاریی نتسبآ و تنوفع ،نورتسژورپ حوطس رد ی
م خر ی دهد (
Killeen et
al. 2016
) سم . یاهری ب کیژولوی ددعتم
ی رف رد یاهدنیآ روراب اب طبترم ی
ش واگ رد یری اربانب دراد دوجو
،نی روراب ی ناونع هب
کی پ تفص هدیچی ثأت تحت بکرم و ری
سب یرای نژ زا راو و اه تنای بط روط هب مادک ره هک تسا اه یعی
اراد ی کچوک تارثا ی
ا و دنتسه نی
نعم نادب ی تردق هک تسا نتفای
راو تنای ییاه تنژ یکی درف ی لصا تارثا اب ی
اپ هوقلاب نیی تسا (
Snelling et al.
).2013
شهوژپ هنیشیپ تاعلاطم
GWAS5
،ناونعب کینکت زا یکی نژ و هتفرگ تروص کیژولویب یاهدرکلمع اب نژ طابترا یاه
A 181 FAM
هب نژ ناونع زاب یاهزور و ینتسبآ سیورس نیلوا رد شیاز اب طبترم
( تسا هدش هتخانش
Nayeri et al. 2016
) هیزجت شور .
هیارآزیر لیلحت و 430
هدش نایب توافتم نژ
6 تاناویح نیب ار
دایز یروراب اب و
مک یروراب ریسم لیلحت و هیزجت .درک ییاسانش
ینغ غوبن لمح ،دیپیل مسیلوباتم هلمج زا یکیژولویب یاهریسم زا ینابزیم یارب یزاس ساپ ،یلوکلوم لقنو
و یژولوفروم ،ینمیا خ
داد ناشن ار یلولس ریثکت و دشر و یلولس هعسوت لماش مهم هدش نایب توافتم نژ
، ALB BMPR2
،
CCL28
،
COL4A3/4
،
FADS1
،
ITGA6
، ،LDLR PLCB3
،
PPARG
،
PTGS2
و
SLC27A4
نژ و ؛دوب زور ود ره رد هدش نایب توافتم یاه
ینتسبآ مهدراهچ و متفه لماش
،PCCB SLC25A24
، و DAP COL4A4
( تسا
Killeen et al. 2016
) دوجو نیا اب .
،
1
. Calving Interval (CIV) 2
. Calving to First Service 3
. Number of Services (NS) 4
. Age at First Calving (AFC) 5
. Genome-wide association studies (GWAS) 6
. Differentially Expressed Genes (DEGs)
یملع(
- )یشهوژپ ب هعلاطم
ی نا قارتفا ی نژ اه ی روراب اب طبترم ی
داژن واگ درز مسج تفاب رد ...
/ ایلا ییابق نیرز یس نارگید و
243
نف یروآ حطس تاعلاطم یارب هیارآزیر یاه نژ ییاسانش دننام ،گرزب سایقم ردRNA
دشر لحارم نیب توافتم هدش نایب یاه
هورگ نیب ای ناوت ،نآ نویسادیربیه رب ینتبم تیهام ،لاح نیا اب .تسا هدش هدافتسا رامیب و ملاس یاه
تسرهف ییا یمک و یسیون
لوکلوم یزاس یاه
یم دودحم ار فلتخم طیارش رد هدش نایبRNA
.دنک
RNA-seq
،رتلااب یریذپرارکت و رتهب حوضو لیلد هب
( تسا هدش هیارآزیر یروانف نیزگیاج تعرس هب
Mortazavi et al. 2008
) شور نیا .
، یم رد ام شناد شرتسگ یارب دناوت
دنویپ یاهدادیور دروم نیزگیاج
1 تشونور و اهنژ ،
تشونور و دیدج یاه یشوجمه یاه
2 ، نیاربانب ؛دوش هدافتسا هعسوت اب
یروانف یلاوت ،یلوکلوم لیلحت یاه یلاوت ،کیتامروفناویب و یبای
قیمع یبای ( لااب یتایلمع ناوت ابRNA
RNA-seq
ار یرتسب )
هزادنا یارب یم مهارف گرزب سایقم رد نژ نایب یاهوگلا یریگ
نژ ییاسانش روظنم هب ،ًاریخا .دنک ( توافتم نایب اب یاه
)DEGs
،دیدج تشونور یاهدحاو و
RNA-seq
( تسا هدش هدافتسا یلها تاناویح رد هدرتسگ روط هب
Chen et al. 2015
).
همانرب یاه
هداد لیلحت و هیزجت یارب یددعتم کیتامروفناویب یاه
RNA-seq
هعسوت فده کی یارب هک ییاهرازبا یتح .تسا هتفای هعسوت
هتفای متیروگلا زا هدافتسا اب زیامتم یاهدرکیور ساسا رب دنا لدم و اه
یم مهارف ار ناکما نیا شور عونت .دنتسه فلتخم یاه دنک
لکتورپ ات همانرب باختنا اب ار لیلحت و هیزجت یاه
اخ فده ره یارب ار بسانت نیرتهب هک یا یم هئارا ص
یشرافس ،دهد یزاس
ددرگ
(Yang and Kim, 2015)
.
هایس دنفسوگ نیب نژ نایب رد توافت ،هعلاطم کی رد دنفسوگ نادمخت وQira
Hetian
ا هدافتسا اب یروانف ز
RNA-Seq
دمآ هقطنم کی زا و دندوب هثج مه و نس مه نایته دنفسوگ و اریق هایس دنفسوگ .دش لیلحت و هیزجت ،دندوب ه
نآ یروراب اما اه
اریق هایس دنفسوگ ییاز هرب خرن طسوتم( دوب توافتم رایسب 5
/ 215 نایته دنفسوگ و دصرد 5
/ 102 رد عومجم رد .)دوب دص 1252
ریسم لیلحت و هیزجت .دش نایب توافتم یهجوت لباق روط هب نژ نژ نیا زا یخرب هک داد ناشنKEGG
،دیئورتسا زتنسویب رد اه
ا نومروه زتنسویب ،یدیئورتس
،نیلوسنا ،TGFβ
،Wnt Notch
.دنراد شقن یهد لانگیس یاهریسم ریاس و د
هدا هدش هئارا یاه
توافت هک داد ناشن هوگلا رد یدایز یاه
هایس دنفسوگ نیب نادمخت نژ نایب یا دنفسوگ وQira
Hetian
( دراد دوجو
Chen
et al. 2015
) . ،نیا رب هولاع
Minten et al
( 2013 یتنژ عونت ) هسیلت نیب ار یلامتحا یتاذ یک
اب رورابان/رورابان و روراب یاه
طابترا و هتفای رییغت رتمودنآ نایب مئلاع وت طسوتم یکیتنژ یاه
دندرک فیص (
Minten et al. 2013
) . زا فده رضاح شهوژپ
نژ نییعت هداد زا هدافتسا اب نیاتشله یاهواگ یروراب دنیارف رد یقارتفا نایب اب یاه
یاه
RNA-Seq
تسا .
شور شهوژپ یسانش
رد
،رضاح شهوژپ هداد زا
یاه
RNA-Seq
اب طبترم 18 نیاتشله واگ سأر لسع نیریش گنیدله یرادواگ
هدافتسا دش هک
شیاز تبون یاراد 2
میسقت مک یروراب و دایز یروراب اب ازجم هورگ ود هب هک دندوب لااب هب یروراب یاراد هک ییاهواگ دندش یدنب
زا رتمک زاب یاهزور دندوب دایز 70
هلاسوگ هلصاف ،زور زا رتمک ییاز
350 زا رتمک ینتسبآ هب رجنم حیقلت دادعت و زور 3
/ 1 دنتشاد
واگ لباقم رد و زا رتشیب زاب یاهزور دندوب مک یروراب یاراد هک ییاه
150 هلاسوگ هلصاف ،زور زا رتشیب ییاز
450 دادعت و زور
زا رتشیب ینتسبآ هب رجنم حیقلت 3
هنیزه شهاک و شیاز تبون دادعت رثا شهاک یارب .دنتشاد هنومن مونژ لک یلاوت نییعت یاه
مه اب هنومن هس ره تفاب اغدا تظلغ تیاعر اب
یمجح م
3 ، عومجم رد و هدش کیژولویب هنومن هس هورگ ره زا
یارب یلاوت نییعت
مونژ لک تکرش هب
BGI4
نیچ لاسرا دش یلاوت نییعت . زا هدافتسا ابRNA
2500 illumina Hiseq
شناوخ شور هب ود
هفرط
5 دش دیلوت
شناوخ ره لوط هک 75
.دوب زاب تفج هداد
تمرف رد ماخ یاه
Fastq
مجح هب 10 گ دودح رد و تیاباگی 40
1. Alternative splicing events
2. Fusion transcripts 3. Pool
4. Beijing Genomics Institute 5. Paired-End
هدامآ لحارم یمامت و دش تفایرد زاب تفج نویلیم نآ لیلحت و هیزجت و یزاس
هخسن یسکلااگ مرفتلپ رد اه 01
/ 22
1 دش ماجنا
(
Blankenberg et al. 2010
) . شجنس تیفیک هداد اب اه هدافتسا زا
FastQC
هخسن 73 / 0 مرن رازفا تفرگ تروص یسکلااگ
(
Andrews 2010
) هنومن یارب . مرن زا دندوب ینییاپ تیفیک یاراد هک ییاه
رازفا
Trimmomatic
هخسن 0 / 38 / 0 مرن رازفا
یسکلااگ یارب
یلاوت فذح تیفیک اب ییاه
مک هفاضا اهشناوخ یادتبا هب یلاوت نیعت ماگنه رد هک ییاهروتپادآ فذح نینچمه و
هدش هدافتسا دوب دش
(
Bolger et al. 2014
) مه یارب . در
شناوخ یفی واگ عجرم مونژ اب موتپیرکسنارت یاه
(
Merchant et
al. 2014
) مرن زا رازفا
HISAT2
هخسن 1 / 2 / 2 هدافتسا یسکلااگ هخسن دش
(
Kim and Langmead 2015
) . ،همادا رد سپ
تشونور یبای هشقن زا عجرم مونژ یور رب اه
، تپیرکسنارت زا مادک ره نایب نازیم شرامش زا هدافتسا اب اه
مرن رازفا
featureCounts
هخسن 01 / 2 یسکلااگ (
Liao et al. 2014
) اب یرامیت هورگ ود یارب یقارتفا نایب زیلانآ .تفرگ تروص
زا هدافتسا
DESeq2
هخسن 7 / 40 / 11 / 2 دش هدافتسا یسکلااگ (
Love et al. 2014
) نژ یقارتفا نایب زیلانآ ماجنا زا سپ . یاه
نژ یارب ،هدش نایب نیب هک ییاه
هب رامیت ود ینعم تروص
ب توافتم نایب یراد ه
یتسه دوب هدمآ تسد نژ یسانش
2 زا هدافتسا اب
هداد هاگیاپ
DAVID
هخسن 2021 تفریذپ تروص (
Huang et al. 2008
).
هتفای شهوژپ یاه
شجنس تیفیک هداد یارب اه شناوخ یاه هفرط ود روط هب
هناگادج اب 10 فلتخم نومزآ هب یلاوت تیفیک(
زاب ره یازا
3 ،
یلاوت تیفیک هب
یازا یشاک ره
4 یلاوتیازاهبتیفیکزایتما،
5زابرهیازاهبیلاوتیاوتحم ،
6یلاوتیازاهبGC یاوتحم ،
7 ،
یاوتحم زاب هدشن شناوخ یدیتوئلکون یاه
) N
هب(
یازا ره زاب
8 اهیلاوتلوطعیزوت، یدیتوئلکون ی
9 یاهیلاوت یرارکت حوطس،
یدیتوئلکون
1 دح زا شیب دوجوم0 یدیتوئلکون یاهیلاوت،
1 1 یروتپادآ یاوتحم ،
1 روطبنومزآ ره2 جیاتن هک دریگیم تروص )
هناگادج و هب تروص یکیفارگ یم هئارا ددرگ . تیعضو
،لوبق در ای حطس رادشه یارب نومزآ یاه هد هناگ کلام شجنس تیفیک
هداد یم اه یلاوت تیفیک رتماراپ یلو دشاب یدیتوئلکون
ا هب هک ؛تسه رادروخرب یرتشیب تیمها زا زاب ره یاز ناونعب
هجیتن لاثم
لکش رد دایز یروراب یاهرارکت زا یکی 1
.تسا هدش هدروآ
1
. https://usegalaxy.org/22.01 2
. Gene Ontology 3
. Per base sequence quality 4
. Per tile sequence quality 5
. Per sequence quality scores 6
. Per base sequence content 7
. Per sequence GC content 8
. Per base N content 9
. Sequence Length Distribution 10
. Sequence Duplication Levels 11
. Overrepresented sequences 12
. Adapter Content
یملع(
- )یشهوژپ ب هعلاطم
ی نا قارتفا ی نژ اه ی روراب اب طبترم ی
داژن واگ درز مسج تفاب رد ...
/ ایلا ییابق نیرز یس نارگید و
245
لکش 1 . یزاب یلاوت ره یازا هب تیفیک زایتما یجورخ هدهاشم
هداد یلااب تیفیک هب هجوت اب شور هب یلاوت نییعت زا لصاح یاه
NGS1
یقاصلا یاهروتپادآ هدنامیقاب هکنیا هب هجوت اب و
هداد رد زین یلاوت نییعت مرن اب شیاریو زا دعب هلحرم جیاتن تشادن دوجو ماخ یاه
رازفا
Trimmomatic
(
Bolger et al. 2014
)
اهنت هک داد ناشن 87
/ 0 هداد دصرد دودح رد و فذح اه
13 / 99 هداد دصرد مه یارب ماخ یاه
ونژ اب یزارت هدش هدافتسا عجرم م
هداد فذح هک تسا یلاح رد نیا تسا یم نییاپ تیفیک اب یاه
( دشاب رادقم نیا زا رتشیب بتارم هب دناوت
Attari et al. 2019
) .
مه زا لصاح جیاتن نیگنایم روطب هک داد ناشن عجرم مونژ اب یزارت
48 / 93 عجرم مونژ یور رب یموتپیرکسنارت یلاوت زا دصرد
یبای هشقن نازیم نیا زا هک دندش
58 / 90 اهنت و هیحان کی یور رب یصاصتخا تروصب دصرد 90
/ 2 زا شیب هب 1
لاصتا هاگیاج
اذل .دندرک ادیپ
، هداد لک زا یاه
RNA-Seq
اهنت 52 / 6 هداد دصرد مرن طسوت اه
رازفا
HISAT2
هخسن 1 / 2 / 2 یسکلااگ هخسن
(
Kim et al. 2015
) مرن زا هدافتسا اب نایب نازیم زیلانآ هک ؛دشن ییاسانش عجرم مونژ یور رب رازفا
FeatureCounts
هخسن
01 / 2 یسکلااگ (
Liao et al. 2014
) شناوخ یور رب مه یاه
تفریذپ تروص عجرم مونژ اب هدش زارت .
هک داد ناشن درز مسج تفاب رد نژ یقارتفا نایب زیلانآ جیاتن 13049
نارت تشونور لکش( دوب هدش نایب یموتپیرکس
2 هک )
دادعت نیا زا 365
ینعم حطس اب نژ یراد
05 / 0 هک ییاجنآ زا دنداد ناشن مک یروراب و دایز یروراب اب ییاهواگ رد نایب توافت
شزرا هداد ردP
زا لصاح یاه
Seq -
رادقم زا تسین دامتعا لباق ییاهنت هبRNA
ناسمهP
هابتشا فشک خرن اب هدش یزاس
2
(q-value)
هک دش هدافتسا 19
ینعم حطس اب نژ رتمک یراد
05 / 0 ناونعب موتپیرکسنارت لودج( دندش ییاسانش صخاش یاه
1 یارب نژ دادعت نیا زا .) 2
ینعم موتپیرکسنارت ددع ( راد
ENSBTAG00000048513
و
ENSBTAG00000050175
)
هاگیاپ رد نژ تاصخشم و مان تاعلاطا مه دماین تسدب هداد یاه
نژ یارب نینچ یاه
OR13C7
،
PHLDB3
و زین TOX
هیشاح تاعلاطا دماین تسدب یسیون
دادعت یلو 9
زا ددع 16 ( هدش هتخانش نژ 56
رف رد )دصرد آ
،یکیژولویب یاهدنی 13
ددع
( 81 ،یلولس یاوتحم رد )دصرد 12
( ددع 75 و یلوکلوم درکلمع رد )دصرد 9
( ددع 56 شقن یافیا یتسیز یاهریسم رد )دصرد
یم هرامش لکش( دننک 3
یم صخشم لکش تاعلاطا هب هجوت اب .) نژ هک ددرگ
یاه
PPYR1
، ،ORC2 UBE3B
، ،TP73
وPPT2
تیلاعف یمامت ردDHX8
هیشاح یاه .دنراد تکراشم یسیون
1. Next Generation Sequencing
2. FDR-adjusted p-value
لکش 2 نژ عیزوت. یربارب دنچ تارییغت مود هیاپ متیراگل ساسا رب درز مسج رد هدش نایب یاه
لودج 1 - نژ تاصخشم درز مسج رد یقارتفا هدش نایب یاه
نژ ییاسانش دک نژ مان موزومورک نایب دادعت
طسوتم
تیراگل 2 )تارییغت(
یاطخ درادناتسا
شزرا P
شزرا Q ENSBTAG000000026
98 Ubiquitin protein ligase E3B(UBE3B) 17 339 2/64 0/32 0/00 0/00 ENSBTAG000000182
82
NGG1 interacting factor 3 like
1(NIF3L1) 2 243 1/86 0/27 0/00 0/00
ENSBTAG000000314 73
Origin recognition complex subunit
2(ORC2) 2 286 1/71 0/25 0/00 0/00
ENSBTAG000000044 36
Palmitoyl-protein thioesterase
2(PPT2) 23 187 -1/67 0/31 0/00 0/00
ENSBTAG000000047 60
Pancreatic polypeptide receptor
1(PPYR1) 28 298 -1/62 0/27 0/00 0/00
ENSBTAG000000236 35
C-type lectin domain family 6 member
A(CLEC6A) 5 285 -1/39 0/24 0/00 0/00
ENSBTAG000000485 13
epithelial splicing regulatory protein
1(LOC788414) 2 317 -1/22 0/31 0/00 0/01
ENSBTAG000000457 34
Leucine rich repeat containing 26
(LRRC26) 11 435 -1/19 0/24 0/00 0/00
ENSBTAG000000529 21
Olfactory receptor family 13
subfamily C member 7 (OR13C7) 8 1478 -1/17 0/22 0/00 0/00 ENSBTAG000000463
79
Solute carrier family 34 member
3(SLC34A3) 11 1399 -1/04 0/29 0/00 0/04
ENSBTAG000000058
12 Tumor protein p73(TP73) 16 1847 -1/03 0/23 0/00 0/00
ENSBTAG000000387 38
Peroxisomal membrane protein
4(PXMP4) 13 234 -0/85 0/24 0/00 0/05
ENSBTAG000000043 77
Pleckstrin homology like domain
family B member 3(PHLDB3) 18 5835 -0/81 0/23 0/00 0/04
ENSBTAG000000045 96
Cytochrome P450 11B1,
mitochondrial(LOC787628) 14 13846 -0/80 0/23 0/00 0/05
ENSBTAG000000049 54
Thymocyte selection associated high
mobility group box (TOX) 14 8575 -0/80 0/23 0/00 0/05
ENSBTAG000000086 26
Potassium calcium-activated channel
subfamily N member 1(KCNN1) 7 7242 0/79 0/22 0/00 0/04
ENSBTAG000000501 75
vomeronasal type-1 receptor 4-
like(LOC107131477) 18 4223 -0/77 0/19 0/00 0/01
ENSBTAG000000083
39 DEAH-box helicase 8(DHX8) 19 3101 -0/77 0/22 0/00 0/05
ENSBTAG000000008
36 Keratin 8(KRT8) 5 1373 -0/76 0/22 0/00 0/05
یملع(
- )یشهوژپ ب هعلاطم
ی نا قارتفا ی نژ اه ی روراب اب طبترم ی
داژن واگ درز مسج تفاب رد ...
/ ایلا ییابق نیرز یس نارگید و
247
نامه لودج رد هک هنوگ 1
نژ تسا هدهاشم لباق یاه
UBE3B
،
NIF3L1
و دنتسه یدرکلمع صخاش نژ هسORC2
یاهواگ رد یرتشیب نایب نازیم هک اب ی
دنراد دایز یروراب یتسه تاعلاطم
هاگیاپ زا هدافتسا اب یسانش
DAVID
هخسن 2021
نژ هک داد ناشن
B 3
دنیارف ردUBE
یکیژولویب یاه
1 ناونعهب
نیتیئوکیبوی هب هتسباو نیئتورپ کیلوباتاک دنیآرف رد ریگرد نیئتورپ
سا هرامش موزومورک یور رب هک ت 17
.تسا هدش هشقن نییعت واگ
NIF3L1
رف رد آ یکیژولویب دنی تبثم میظنت ،نورون زیامت
یوگلا ،یسیونور نژ نینچمه دراد شقن ،کیئلکون دیسا یوگلا اب یسیونور یفنم میظنت ، DNA
رف ردORC2
آ یکیژولویب دنی
یزاسدننامه یم یزاب شقنDNA
یاوتحم رظن زا .دنک یلولس
2 UBE3B نژ
نژ .دراد دوجو مسلاپوتیس و هتسه رد
1 L 3 NIF
نژ و هدوب یردنکوتیم و مسلاپوتیس ،هتسه وزج تفاب وزج ORC2
هتسه موزومورک یاه ،نیتامورکورته ،رمولت هیحان ،یا
هتسه أشنم یزاسدننامه صیخشت عمتجم ،مکارتم موزومورک یلخاد روکوتنیک یم ءاشغ و موزورتناس ،یا
دشاب .
لکش 3 . هیشاح یارب نو رادومن نژ یسیون
یقارتفا توافتم نایب اب یاه
ثحب قحت رد ی ق رضاح 13049 رکسنارت تشونور ددع ی
موتپ ی ب درز مسج رد ی
نا درگ ی د اهنت هک 365 اب نژ س نعم حط ی راد ی 05 / 0
ب توافت ی نا اهواگ رد یی روراب اب ی ز ی دا روراب و ی .دنداد ناشن مک
Ghafouri et al (2022
دادعت ) 1387 زور رد ار نژ 13
هخرچ
لحف ی اهواگ رد درز مسج تفاب رد یی
اب اب رور ی ز ی دا ب تروصب مک و ی
نا نعم توافتم ی
راد (
p≤0.000001, Fold change≥0.5
)
( دندومن شرازگ
Ghafouri et al. 2022
رد .) ی ک د هعلاطم ی
،رگ نژ دادعت اه ی ب اب ی نا قارتفا ی اب رد ب درز مسج تف ی
ن اهواگ ی
روراب مک و روراب 560
نعم حطس طرش هب ددع ی
راد ی زا رتمک هدش حلاصا 05
/ 0 ازگ شر ( تسا هدش
Moore et al. 2016
.)
هخسن واگ عجرم مونژ
Bos_taurus_UMD_3.1.1 (bostau8)
داژن هدام و رن یاهواگ نوخ هدش بیکرت هنومن هجیتن
شناوخ قمع اب هک تسا دروفره
X
س یژولونکت زا هدافتسا اب 9
ا رجن
3 2014 ربماون 25 خیرات رد فرعم
ی یاراد تسا هدش
2.640.123.310 یور رب هک تسا زاب تفج
30 لماش و هدش هشقن نییعت موزومورک 30.811
دادعت نیا زا هک تسا نژ 21.089
1. Biological Process
2. Cellular Content 3. Sanger
هدننک دک نژ
1 هدننک دک ریغ نژ5.520 و
2 et al.2014( دشابیم
Merchant
).
مونژ اب یزارتمه نازیم ،رضاح هعلاطم رد
نیگنایم روطب عجرم 48
/ 93 دمآ تسدب هک
هتفرگ تروص تاعلاطم اب هسیاقم رد 70
- 60 دصرد (
Attari et al. 2019
) و 71 -
65 دصرد (
Moore et al. 2016
) .تسا یهجوت لباق رادقم تاعلاطم
( ناراکمه و یروفغ 2022
) نژ هک داد ناشن یاه
NT5DC3
،
COL4A3
،
ALPK3
،
OAS1X
،
MASP1
،
JSP.1
هب تبسن دایز یروراب اب ییاهواگ درز مسج تفاب رد
یرگید هعلاطم رد .تسا هتشاد نایب شهاک مک یروراب اب یاهواگ
، 403 اب ییاهواگ میرتمودنآ تفاب رد توافتم نایب اب نژ
و دایز یروراب مک
هک دندش ییاسانش 123
نژ نیا زا ددع درکلمع ،یلولس تلکسا یازجا و نیتکا یکیژولویزیف هکبش هس رد اه
ینمیا لمح و دنتشاد تیلاعف نوی لقنو (
Moran et al. 2017
) نآ رب هولاع .
، صوصخ رد نژ نایب یور رب یفلتخم تاعلاطم
تفاب رد یروراب نژ و هدش ماجنا فلتخم یاه
یا رد لیخد یاه ( تسا هدش شرازگ صوصخ ن
Gonella-Diaza et al. 2017
).
نژ
UBE3B
نیتیئوکیبوی یزارفسنارت تیلاعف و یلوکلوم درکلمع یاراد -
نژ ،تسا یزاگیل تیلاعف و نیئتورپ
NIF3L1
یلوکلوم هفیظو درکلمع نایم نیا رد و دراد هدهع رب ار ناسکی ینیئتورپ لاصتا نینچمه و یسیونور روتکاف هب لاصتا3
یلوکلوم
نژ
2
ریثکت أشنم هب لاصتاORC
یکیژولویب یاهریسم رد .تسا DNA
4 نژ KEGG فراعملا هریاد
B 3
ریسم رد UBE
یارب اما دراد شقن نیتیئوکیبوی هطساو اب زیلوئتورپ یدنیارف
NIF3L1
نژ نکیل و تسا هدشن صخشم یریسم رب ORC2
هداد ساسا یلولس هخرچ رد هاگیاپ نیا رد هدش تبث یاه
5 تاعلاطم رد .دراد شقن
،نیشیپ نژ نایب نازیم یاه
، SYNM
PARM1
،
NXPE2
،
COL12A1
،
ADAMDEC1
،
SERPINA14
،
S100A9
، ،PI16
،MSTN
،CD83
،CA2
،C2
،SAA3
درز مسج تفاب و میرتمودنآ تفاب رد کرتشم تروصب مک یروراب اب یاهواگ هب تبسن دایز یروراب اب یاهواگ ردC5
نژ هک تسا هدوب رتشیب
NXPE2
موزومورک رد هک 15
هتخانش یروراب یارب ادیدناک نژ ناونع هب تسا هدش هشقن نییعت واگ
( تسا هدش
Ghafouri et al. 2022
).
رضاح قیقحت رد
، نژ یاه ،KRT8 PHLDB3
، ،PPT2 LOC787628
،
PPYR1
، ،TOX
،TP73
،DHX8 KCNN1
،
CLEC6A
،
PXMP4
،
LRRC26
،
SLC34A3
و
OR13C7
.تسا هداد ناشن یرتشیب نایب نازیم مک یروراب اب یاهواگ رد
نژ نیا نایم زا نژ هس اه
، PPT2 PPYR1
و
CLEC6A
نژ وزج یم بوسحم صخاش یاه .دندرگ
نژ دنیارف رد PPT2
یتسیز لوکلومورکام نویسلایوتملاپد
6 هورگ فذح
.دراد هدهع رب ار لوکلومورکام کی زا لوتیمیلاپ یاه نژ
2
راتخاس وزجPPT
هیشاح تاعلاطا ساسا رب .تسا یلولس جراخ موزوزگا و یلولس لخاد یاشغ هب دودحم کمادنا ،موزوزیل یلولس رد یسیون
یلوکلوم درکلمع صوصخ ف نژ نیا
)نیئتورپ( لیوتیملاپ زلاوردیه تیلاع بیکرت بآ لوکلوم روضح رد هک دراد هدهع رب ار7
لیوتیملاپ - یم هیزجت تاتیملاپ و نیئتورپ هب ار نیئتورپ یاهریسم رد .دنک
،برچ دیسا لوط شیازفا هخرچ رد نژ نیاKEGG
یم افیا شقن موزوزیل و برچ یاهدیسا مسیلوباتم ،کیلوباتم یاهریسم دنک
(Dennis et al. 2003)
. نژ
PPYR1
دنیارف رد
یتسیز هیذغت راتفر ،دیتپپورون یهد لانگیس ریسم ،لولس حطس هدنریگ یهد لانگیس ریسم و
.دراد شقن نوخ شدرگ
PPYR1
ییادج ءزج ییامسلاپ یاشغ ریذپان
و سکلپمک و ینژ تلاوصحم زا لکشتم یلاوت زا یشخب لقادح هک تسا ینیئتورپ یاه
آ یدیتپپ ن بآ هیحان رد اه تسا هدش یزاساج اشغ زیرگ
دیتپپ هدنریگ تیلاعف نژ نیا یلوکلوم درکلمع رظن زا.
نینچمه و YY
،
یم لرتنک سارکناپ یدیتپپ یلپ هدنریگ تیلاعف نژ .دنک
1
یتسیز ریسم رد PPYR
دناگیل شنکمهرب -
یبصع هدنریگ
8 یافیا
یم شقن دنک
(Dennis et al. 2003)
. نژ
CLEC6A
ییادج ءزج ءاشغ کی ءزج هک تروص نیدب تسا یلولس ءاشغ ریذپان
1
. Protein Coding 2
. None Coding 3
. Molecular Function 4
. KEGG Pathway 5
. Cell Cycle 6
. Macromolecule depalmitoylation 7
. Palmitoyl-(protein) hydrolase activity 8
. Neuroactive ligand-receptor interaction
