چکیده
زمينه مطالعاتي نقشه يابي ارتباطي اخيراً توجه زيادي را براي مطالعه ژنتيكي صفات كمي در بسياري از گونه های آبزیان مهم به خود جلب كرده است. دسترسي به فناوريهاي نسل جديد توالي يابي، حجم بالاي داده هاي فنوتيپي و تنوع زياد ابزارهاي آماري موجب شده است كه مطالعات نقشه يابي ارتباطي در آبزیان بتواند موفقيتهاي فراواني را در شناسايي مكانهاي ژني كنترل كننده صفات كمي به همراه داشته باشد. صفت بلوغ جنسی فرایند زیستی پیچیده ای است که توسط مجموعه ای از ژنهای مرتبط به هم کنترل می شوند و با عوامل محیطی برهمکنش دارند و یکی از صفات مهم اقتصادی در آزاد ماهیان و دیگر حیوانات به شمار می رود. مهمترین سازههای(Factors) محیطی که بر صفت بلوغ جنسی تاثیر می گذارند شامل کیفیت و کمیت غذا، تغییرات فصلی و رقابت درون گونه ای و نژاد می باشد . در فصل تکثیر نمونه های کبد و مغز مولدین نر و ماده بالغ دو نژاد اسپانیایی و ایرانی قزل آلای رنگین کمان جهت استخراج RNA در ازت مایع نگهداری (196-) و به آزمایشگاه منتقل شدند. استخراج RNA از نمونه ها با روش TRIzol (invitrogen) انجام و در ادامه کیفیت و کمیت RNA با روشهای ژل اگارز و اسپکتروفتومتری بررسی شدند. سپس کتابخانه cDNA ایجاد و توالی یابی از کل ترانسکریپتوم و تجزیهوتحلیلهای مولکولی و آماری از توالی های بدست آمده با استفاده از بسته های نرم افزاری Cufflinks 2.0 و Cuffmerge 1.2.1 ، SOAPdenovo 3.0 انجام گرفتند. این نرم افزارها میزان بیان کلیه ژنهای موجود در ترانسکریپتوم به همراه رونوشت های آنها را برآورد می نمایند. در نهایت، ژنهایی که بین دو گروه از نظر آماری تفاوت معنی داری در میزان بیان نشان داده اند با استفاده از نرم افزار CummeRbund 2.0 مصورسازی شد. از ابزار برخط WEBGSALT برای شناسایی مجموعههای ژنی غنی شده در سه دسته فرآیندهای زیستی، اجزای سلولی و فعالیتهای مولکولی استفاده گردید. بازسازی شبکه تعاملی پروتئینی با استفاده از پایگاه STRINdb صورت گرفت و ماژولهای پروتئینی با استفاده از افزونهMCODE شناسایی شدند. بازسازی شبکه و بالطبع شناسایی ژنهای علی موثر بر بلوغ جنسی در دو سطح (استفاده از اطلاعات ژنهای متفاوت بیان شده و استفاده از ژن های متفاوت بیان شده+میرنا+اسنیپ شناسایی شده از ژنهای علی مرحله قبل) صورت گرفت. پارامترهای شبکه بیزی از بسته نرمافزاری Bnlearn و با استفاده از سه دسته الگوریتم محدودیت گرا (GS، IAMB.FDR، PC، MMPC، HPC)، نمره گرا (HC و TABU) و ترکیبی (MMHC، RSMAX2) برآورد شدند. غنیسازی مجموعه ژنهای متفاوت بیان شده در دسته اجزای سلولی نشان داد اکثر این ژنها در اجزای مجتمع حاوی پروتئین، غشاء و هسته سلولی وجود دارند. در سطح اول بازسازی شبکه (فقط استفاده از اطلاعات ژنهای متفاوت بیان شده) ژنهای NBC، S10I، C4، GNPTG، GA45B و LOC101268926 به عنوان ژن علی موثر بر بلوغ جنسی در بافت بیضه شناسایی شدند. در مرحله دوم بازسازی شبکه با وارد نمودن اطلاعات میرنا و اسنیپهای موثر بر ژنهای علی شناسایی شده از مرحله اول بازسازی شبکه ژنهای NRK2، CYP17A1، GNPTG ، NBC، CXCL14، LOC101268926 به عنوان ژن علی نهایی موثر بر بلوغ جنسی در بافت بیضه ماهیان قزل آلا شناسایی شدند. اطلاعات حاصل از بازسازی شبکه تعاملی پروتئینی نشان داد ژنهای درون ماژولی HSD3B، CYP11C1، CYP17A1، DMRT1 و STAR بر روی صفت بلوغ جنسی حائز اهمیت میباشند. در نهایت با تلفیق اطلاعات ژنهای علی حاصل از 2 روش بازسازی شبکه و ژنهای درون ماژولی حاصل از پرازش شبکه تعاملی پروتئینی، ژنهای NBC، S10I، GNPTG، HSD3B1، STAR، LOC101268926، CYP11C1 و C4 به عنوان ژن بالادستی و موثر بر بلوغ جنسی بر سایر ژنها در بیضه شناخته شدند. نتایج نشان داد ژنهای متفاوت بیان شده ، امکان درج آنها بطور مجزا در اهداف اصلاح نژادی برای هر گروه مورد مطالعه وجود خواهد داشت. با توجه به اینکه فن آوری جدید RNA-Seq جهت محاسبه بیان ژنهاي مرتبط با صفت بلوغ جنسی در گروههای مختلف ماهی قزل آلاي رنگين کمان پرورشی در کشور تاکنون انجام نپذیرفته است، نتایج نشان داد که QTL هاي هم مکان برای صفات مورد مطالعه وجود دارد که وجود چنین حالتی می تواند باعث افزایش کارایی انتخاب به کمک نشانگر و پیشبرد برنامههاي به نژادی در قزل آلای رنگین کمان گردد. نتایج پروژه حاضر در زمینه شناسایی ژنهای مرتبط با صفت بلوغ جنسی و همچنین سازو کارهای مولکولی کنترل کننده این صفت برای این گونه پرورشی بسیار ارزشمند خواهد بود.