تغییرات بیان ژن ناشی از آلکالوئیدهای ارگوت در اواخر دوره آبستنی میشها

Abstract

آلکالوئید ارگوت، دسته‌ای از مایکوتوکسین‌ها بوده که در علف فسکی بلند آلوده به قارچ اندوفیت یافت می‌شوند و احتمال مصرف آن توسط نشخوارکنندگان چراکننده و نیز دام‌های پرورش یافته به صورت صنعتی وجود دارد. از جمله شاخص‌ترین پیامدهای مصرف این آلکالوئید می‎‌توان به انقباض شدید و گسترده عروق و نیز شریان‌های جفت و رحم را به‌دنبال دارد. برای بررسی تغییرات بیان ژن‌های بافت کوتیلدون میش‌های آبستن نژاد سافولک (15 راس با میانگین وزن7/7±2/81 کیلوگرم) تحت تأثیر آلکالوئیدهای ارگوت براساس آلودگی با ارگوت (14/4 میکروگرم، تعداد 6 راس برای روزهای 110 و 133 آبستنی) در مقایسه با گروه کنترل (فاقد ارگوت، تعداد 9 راس برای روزهای 85، 110 و 133 آبستنی) مورد بررسی قرار گرفت که از یک مطالعه RNAseq با شماره دسترسیGSE195593 (موجود در سایت NCBI)، استخراج شد. آنالیز داده‌ها توسط یک برنامه تحت وب یکپارچه (iDEP) انجام شد. در آنالیز مؤلفه اصلی اولین و دومین مؤلفه قادر به بیان 6/47 درصد از واریانس و پراکنش کل داده‌ها بودند. بیش از 20625 ژن شناسایی شدند که از میان آنها تعداد 1606 ژن بیان بالا و تعداد 2443 ژن بیان پایین داشتند. 2۰00 ژن از برترین ژن‌ها (براساس توزیع واریانس همه ژن‌ها ) در یک خوشه بندی k -Means استفاده گردید و به 6 خوشه تقسیم شدند. براساس اطلاعات پایگاه KEGG تحلیل غنی‌سازی مسیرهای زیستی نشان داد که مسیرهای مرتبط با Ovarian steroidogenesis، Ribosome، Metabolism of xenobiotics by cytochrome P450، Steroid hormone biosynthesis و Oxidative phosphorylation به‌طور معناداری غنی‌سازی شده‌اند. با این حال تغییرات عمده‌ای در ترانسکریپتوم بافت کوتیلدون در پاسخ به آلودگی با ارگوت مشاهده نشد. Ergot alkaloids are a group of mycotoxins found in tall fescue contaminated with endophytes, and there is a possibility of their consumption by grazing ruminants as well as by industrially raised livestock. Among the most notable consequences of the consumption of this alkaloid is the severe and widespread contraction of blood vessels and also the arteries of the placenta and uterus. To investigate the changes in gene expression in the cotyledon tissue of pregnant Suffolk ewes (15 individuals with an average weight of 7.7 ± 2.81 kg) influenced by ergot alkaloids based on contamination with ergot (14.4 micrograms, 6 individuals for gestation days 110 and 133) compared to the control group (lacking ergot, 9 individuals for gestation days 85, 110, and 133), a study using RNAseq with access number GSE195593 (available on the NCBI website) was conducted. Data analysis was performed using an integrated web application (iDEP). In the principal component analysis (PCA), the first and second components accounted for 47.6% of the variance and overall dispersion of the data. Over 20,625 genes were identified, with 1,606 genes upregulated and 2,443 downregulated . The top 2,000 genes (based on the variance distribution of all genes) were clustered using k-Means clustering and divided into 6 clusters. According to KEGG database information, pathway enrichment analysis showed that pathways related to ovarian steroidogenesis, ribosome, metabolism of xenobiotics by cytochrome P450, steroid hormone biosynthesis, and oxidative phosphorylation were significantly enriched. However, no major changes in the transcriptome of the cotyledon tissue in response to ergot contamination were observed.