امروز پنجشنبه 29 شهریور 1397

بررسی کارایی روش آماری BayesCπ برای پویش ژنومی پاسخ ایمنی سلولی در مرغ

A study of the efficacy of the BayesCπ statistical method for Genome Wide Association study of the of cellular immune response in chicken

MGJ-17-C-00283

ژنتیک جانوری

پژوهشی کامل

Fa

 

 

به‌کار‌گیری روش آماری برای آنالیز داده‌های ژنومی می‌تواند به یافتن روابط واقعی بین ژنتیک و فنوتیپ کمک کند. در سال‌های اخیر روش‌های آماری مختلفی برای درک این روابط به‌کار گرفته شده‌اند و نتایج به‌دست آمده نشان‌دهنده این واقعیت است که در شرایط متفاوت و صفات مختلف روش‌های متفاوتی کارایی بهتری دارند. از جمله این روش‌ها می‌توان به روش‌های مبتنی بر حداکثر درستنمایی، روش حداقل مربعات و یا روش‌های غیر پارامتری مانند روش‌های بیزی اشاره نمود. برخلاف روش‌های پارامتری، در روش‌های بیزی اثر متغیر‌های ژنتیکی می‌توانند در بیش از یک توزیع آماری مورد آنالیز قرار گیرند. با توجه به اینکه توارث صفات کمی در نتیجه تاثیر متفاوت متغیرهای ژنتیکی با اثر متفاوت بوده و توزیع‌های آماری این روش می‌توانند متفاوت از همدیگر باشند لذا به‌نظر می‌رسد روش‌های بیزی بتوانند درک صحیح‌تری از نواحی ژنومی مؤثر بر صفات کمی و میزان اثر آن‌ها ارائه نمایند. به‌همین جهت در پژوهش حاضر، فتوتیپ ایمنی سلولی با استفاده از تزریق دی نیتروکلرو بنزن و ژنوتیپ پرندگان با تراکم 60 هزارتاییSNP شرکت ایلومینا در 198 پرنده نسل F2 حاصل از تلاقی دوطرفه سویه آرین و مرغ بومی ارومیه با استفاده از روش بیزی BayesCπ مورد مطالعه قرار گرفت. در این روش، با توجه به ماهیت صفت (وراثت‌پذیری پایین) و مشاهده نمودار همگرایی مولفه‌های واریانس و مقادیر π با استفاده از آزمون و خطا، مقدار π برابر با 1999/0 و تعداد دور زنجیره 100000 انتخاب شد تا بتوان همگرایی و پراکندگی اثر نشانگری را به‌درستی نشان داد. تعداد 28 نشانگر معنی‌دار به‌دست آمده بر روی کروموزوم‌های 1، 2، 3، 4، 8، 13، 14، 19، 20، 21 و 22 قرار داشتتند که این تعداد با توجه به وراثت‌پذیری پایین صفت می‌تواند قابل توجیه باشد. SNP‌های مشخص شده داخل یا نزدیک به 25 ژن قرار گرفته بودند و از این میان ژن‌های SULF2، MKNKI، LRRTM4، NCK2، CAMK1D، RBFOX1 و DUSP14 ، عملکردهای مهمی را در ایجاد پاسخ ایمنی از طریق سنتز سلول‌های T، تشکیل سیناپس ایمیونولوژیکی، دخالت در تشکیل نوتروفیل‌ها و ایجاد پاسخ به استرس‌های محیطی بر عهده داشتند. با توجه به نقش کلیدی ژن‌های ذکر شده در ایجاد پاسخ ایمنی سلولی، می‌توان کارایی روش BayesCπ برای پویش ژنومی در این صفت و صفاتی مشابه را مورد تایید قرار داد.

Proportional statistical methods can help to find real relationships between genetics and phenotypes for analysis of genomic data. In recent years, various statistical methods have been used to understand these relationships. The results show that different methods have better performance, in different conditions and traits. Among these methods, it is possible to use methods based on maximum likelihood, least squares and non-parametric such as Bayesian methods. In contrast to parametric methods, in Bayesian methods, the effects of genetic variables can be analyzed in more than one statistical distribution. Considering the inheritance of quantitative traits were as the result of different effects of genetic variables the statistical distribution of these effects can be different from each other. Therefore, it seems that Bayesian methods can provide a better understanding of the effective genomic regions on quantitative traits and their effects. Thus, in the present study, cellular immunity phenotype was studied using di-Chloro Benzene injection and bird genotype with the 60k SNP chip of Ilumina Company per 198 bird of the F2 generation from the two-sided cross between Arian strain and Urmia indigenous chicken using the Bayes Cπ method. In this method, the value of π and the number of rounds of the chain were 0.1999 of 100,000 respectively. Due to the nature of the trait (low heritability) and the observation of the plot of convergence of the components of variance and π values were selected by using the test and error so that the convergence and dispersion of the effects of the markers correctly displayed. Specified SNPs were located within or close to 25 genes, among which the genes SULF2, MKNKI, LRRTM4, NCK2, CAMK1D, RBFOX1, DUSP14 provided important functions in creating the immune response through the synthesis of T cells, the formation of an immunological synapse , interfered with the formation of neutrophils and response to environmental stress considering the key role of the genes mentioned in the development of cellular immune response, the BayesCπ method can be validated for genomic scan in this trait and similar traits.

نویسندگان مقاله
ناممحل خدمتپست الکترونیکی

هستی معتمد
H Motamed

نویسنده مسئول

علیرضا احسانی
AR Ehsani

Alireza.ehsani78[AT]yahoo.com نویسنده مسئول

رسول واعظ ترشیزی
R Vaez Torshizi

نویسنده مسئول

مقالات چاپ شده