هورمون رشد و عنوان صفحه

عنوان صفحه
جدول 4-8- میانگین حداقل مربعات (خطای استاندارد) همراهی ژنوتیپهای جایگاه 10ژن گیرندهی هورمون رشد با صفات پیوسته……………………………………………………………………………………. 34

  • جدول4-9- اثر جایگزینی آللهای جایگاه 10 ژن گیرندهی هورمون رشد بر صفات پیوسته 35
    فهرست نگاره‌ها
    عنوان صفحه
    نگارهی 4-1- الکتروفورز چند نمونه از DNA ژنومیک استخراج شده 28
    نگارهی 4-2- فرآوردههای PCR در ازدیاد ژن هورمون رشد و گیرندهی آن 29
    نگارهی 4-3- ژنوتیپهای جایگاه 5 ژن هورمون رشد 30
    نگارهی 4-4- ژنوتیپهای جایگاه 10 ژن گیرندهی هورمون رشد 33
    فصل اول
    مقدمه
    تولید و تولید مثل از مهمترین سازههای موثر بر بهرهوری و سودآوری در صنعت پرورش گاو شیری هستند (Meadows et al., 2005)، و تحت تاثیر ژنتیک و سازههای محیطی گوناگون قرار دارند (Berglund, 2008). تغذیه، بهداشت و شرایط اقلیمی از مهمترین سازههای محیطی موثر بر راندمان تولید و تولید مثل هستند (West, 2003; Tamminga and Kemp, 2005; Fulwider et al., 2007). ژنها با رمز کردن پروتئینها بر عملکرد تاثیر دارند. از جمله پروتئینهای موثر بر تولید و تولیدمثل میتوان به هورمونها اشاره کرد. هورمونها مواد بیوشیمیایی هستند که با اثر بر سلولهای گوناگون بدن باعث بروز فرآیندهای فیزیولوژیک میشوند (Sperelakis, 2001). هورمون رشد، تیروکسین، استروژن، پرولاکتین و پروژسترون از مهمترین هورمونهای موثر بر تولید شیر و باروری هستند (Travers et al., 1996; Lammers et al., 1999; Bonczek et al., 1988 (Anderson et al., 2003 . تغییر در توالی ژنهای رمز کنندهی این هورمونها میتواند بر مقدار تراوش و ساختار این هورمونها تاثیر بگذارد، و در نتیجه بر بروز صفات تاثیر داشته باشند.
    بهبود راندمان تولید و تولید مثل در روشهای انتخاب کلاسیک، محدودیتهایی دارد. از یک سو گردآوری رکوردهای صفات تولید شیر و باروری تنها پس از نخستین زایش، شدنی است؛ و از سوی دیگر وراثتپذیری صفات تولید مثلی پایین است. با پیشرفت و توسعهی روشهای ژنتیک مولکولی، شناسایی ژنهای موثر بر تولید و تولید مثل امکانپذیر شده است (Jiang and Ott, 2010)، بنابراین، با شناسایی ژنهای موثر بر صفات و استفاده از روش انتخاب به کمک نشانگرها میتوان در گامههای آغازین زندگی، حیوانهای برتر را شناسایی کرد، وکارایی برنامـــههای اصلاح نژادی را افزایش داد (Lande and Thompson, 1990). هورمون رشد یک هورمون پروتئینی است، و پژوهشها نشان دادهاند که بر تولید شیر و باروری تاثیر دارد؛ بنابراین، میتوان از ژن هورمون رشد به عنوان یک ژن کاندیدا در برنامههای اصلاح نژادی استفاده کرد. هورمون رشد در هیپوفیز پیشین ساخته میشود، و در رشد پس از تولد نقش دارد (Butler and Roith, 2001). پژوهشها نشان دادهاند که تزریق هورمون رشد باعث افزایش تولید شیر در گاو و بز میشود (Knight et al., 1992; Chaiyabutr et al., 2005). درگلههای گاو شیری، استفاده از هورمون رشد گاوی نوترکیب(rbGH)، تداوم شیردهی و مقدار شیر در گامهی اوج را افزایش داد Etherton and Bauman, 1998; Capuco et al., 2003)). غلظت هورمون رشد در سرم خون گاوهای پر شیر نسبت به گاوهای کم شیر بیشتر است (Lucy et al., 2009)، و نشان داده شده است که در یک دورهی شیردهی، تولید شیر با غلظت هورمون رشد خون همبستگی دارد (Bell, 1995)
    هورمون رشد هدایت مواد مغذی به سمت سلولهای پستان را افزایش میدهد و باعث تولید شیر میشود (Etherton and Bauman, 1998). به دیگر سخن، هورمون رشد از یک سو باعث کاهش جذب گلوکز در سلولهای ماهیچهی اسکلتی و بافت چربی و همچنین کاهش حساسیت سلولها به انسولین میشود، و از سوی دیگر جذب گلوکز توسط سلولهای پستان را افزایش میدهد؛ در نتیجه گلوکز بیشتری برای سنتز لاکتوز در اختیار سلولهای پستان قرار میگیرد (Sechen et al., 1990; Faulkner, 1999; Drackley et al., 2006). با افزایش سنتز لاکتوز، فشار اسمزی در سلولهای پستانی بیشتر میشود و در پی آن حجم شیر افزایش مییابد (McManaman and Neville, 2003). اثر هورمون رشد بر تولید مثل توسط پژوهشگران زیادی بررسی شده است. در موشهای تراریخت که در ژن گیرندهی هورمون رشد آنها جهش مصنوعی ایجاد شده بود، و گیرندهی آنها دچار نقص شده بود، کاهش پاسخ تخمدان به گونادوتروپینها، کاهش شمار فولیکولها پیش از تخمکریزی، و کاهش شمار فرزندان در هر زایش دیده شد؛ و حتا با تزریق هورمون رشد شبه انسولین نیز برطرف نشد، که نشاندهندهی اثر مستقیم هورمون رشد بر تخمدان و فولیکولها است (Bachelot et al., 2002). با تزریق هورمون رشد به گاوهای دهندهی تخمک، و سپس تلقیح آنها، شمار سلولهای تخم که به گامهی بلاستوسیست رسیدند، افزایش یافت (Moreira et al., 2002a). از سوی دیگر، افزودن این هورمون به محیط کشت در لقاح برون تنی (IVF)، سلول تخم با سرعت بیشتری به گامهی بلاستوسیست رسید (Moreira et al., 2002a; Moreira et al., 2002b).
    چند جهش در ژنهای هورمون رشد و گیرندهی آن شناسایی شده است (Falaki et al., 1996; Aggrey et al., 1999)، این جهشها ممکن است، توالی اسیدهای آمینه هورمونهای رمز شده توسط این ژنها را تغییر دهند، و در نتیجه بر میزان تاثیر این هورمونها بر سلولهای هدف و به دنبال آن بر بروز صفات تاثیر داشته باشند.
    هدف پژوهش
    هدف این پژوهش، بررسی چندریختی در ژنهای هورمون رشد و گیرندهی آن و همراهی آنها با صفات تولیدی و تولیدمثلی در یک نمونه از گاوهای هلشتاین است.
    فصل دوّم
    پیشینهی پژوهش
    2-1- هورمون رشد
    در دههی 1920 مشخص شد که عصارهی بدست آمده از هیپوفیز گاو باعث تحریک رشد در موش میشود؛ این عصاره را هورمون رشد یا سوماتوتروپین نامیدند (Evans and Long, 1921). پژوهشهای بعدی نشان داد که این هورمون باعث افزایش تولید شیر در بزهای شیری نیز میشود (Asdell, 1932). آسیموف و کروز (Asimov and Krouze, 1937) نشان دادند که مصرف عصارهی هیپوفیز در گاوهای شیری تولید شیر را افزایش می دهد. فالی و یانگ (Folley and Young, 1938) نشان دادند که با تزریق عصارهی استخراج شده از هیپوفیز گاوهای کشتار شده به گاوهای شیرده، تولید شیر افزایش مییابد. هورمون رشد در سال 1945 برای نخستین بار از غدهی هیپوفیز موش صحرایی استخراج شد (Li et al., 1945) با تزریق هورمون رشد، تجزیهی چربی در بافت چربی افزایش (Davidson, 1987)، و سنتز اسیدهای چرب کاهش مییابد (Walton and Etherton, 1986). هورمون رشد همچنین باعث افزایش سنتز چربی (Forsyth, 1986)، تولید لاکتوز و کازیین (Skarda et al., 1982) و کاهش تجزیهی پروتئینها در بافت پستان میشود (Eisemann et al., 1986)، با افزایش ساخت چربی، پروتئین و لاکتوز در بافت پستان (Bauman and Bruce Currie, 1980)، حجم شیری که به آلویولها تراوش میشود، افزایش مییابد. هورمون رشد باعث افزایش تولید آنزیمهای کلیدی در سنتز شیر مانند استیل کوآنزیم آ کربوکسیلاز، استیل کوآنزیم آ سنتتاز (Knight et al., 1990; Baldwin and Knapp, 1993) و افزایش mRNA بتاکازین در سلولهای بافت پستانی گاو میشود (Yang et al., 2005). با تزریق هورمون رشد به گاوهای شیرده، بافت پارانشیم و سلولهای پستانی (Sejrsen et al., 1986) و در تلیسهها رشد غدههای پستان افزایش مییابد (Bauman, 1992). در گامهی رشد و نمو غدههای پستان، هورمون رشد نقش مهمی در افزایش رشد طولی مجراها و تمایز سلولهای اپیتلیال برای تبدیل شدن به جوانهی انتهایی ایفا میکند (Coleman et al., 1988). گیرندهی هورمون رشد در بافت سلولهای بزرگ جسم زرد (Lucy, 1993a)، فولیکولهای اولیهی پیش و پس از توّلد، اووسیت اولیهی گاو بالغ (Kölle et al., 1998)، سلولهای گرانولوزا، سلولهای کومولوس و اووسیت (Zhao et al., 2002) دیده شده است. پژوهشها نشان دادهاند که در تخمدان بیشتر گونهها از جمله موش صحرایی (Zhao et al., 2002)، انسان (Sharara and Giudice, 1997)، گاو (Kölle et al., 1998) و گوسفند (Eckery et al., 1997) گیرندهی هورمون رشد وجود دارد. پژوهشها نشان دادهاند که تزریق هورمون رشد، پیش از تلقیح، نرخ گیرایی و آبستنی در گاو را افزایش میدهد (Starbuck et al., 2006; Flores et al., 2007). همچنین، با تزریق این هورمون به گاوهای شیری در دورهی پس از زایش، اندازهی فولیکول غالب در گاوهای آنستروس و شمار فولیکولهای کلاس 2 و 3 بیشتر شد (Flores et al., 2007; De La Sota et al., 1993). هورمون رشد استرویدسازی و گامتسازی را افزایش میدهد (Sharara and Giudice, 1997). این هورمون بر حساسیت سلولها به هورمون LH نیز تاثیر دارد. در موشهای صحرایی که کمبود هورمون رشد داشتند و گاوهای شیری که دچار نقص در گیرندهی هورمون رشد (GHRD) بودند، کاهش بیان گیرندهی LH و کاهش پاسخ به LH گزارش شده است (Chase et al., 1998; Liu et al., 1998). در فرآیند بلوغ آزمایشگاهی اووسیت (IVM)، هورمون رشد، سرعت بلوغ هسته و سرعت تشکیل بلاستوسیست را افزایش داد (Izadyar et al., 1997). یکی از اثرهای بیولوژیک هورمون رشد، تحریک ساخت فاکتور رشد شبه انسولین-1 (IGF-I) است (Argetsinger and Carter-Su, 1996). با افزایش غلظت فاکتور رشد شبه انسولین-1 در خون، این ماده با انسولین جهت اتصال به گیرندهی انسولین رقابت میکند، و گیرندههای انسولین در سطح سلولهای محیطی را اشغال میکند (Zapf et al., 1986)؛ در نتیجه حساسیت سلول به انسولین کاهش مییابد، گلوکز جذب سلولها نمیشود، و برای تولید شیر در اختیار سلولهای پستان قرار میگیرد. فاکتور رشد شبه انسولین-1 باعث افزایش دسترسی پیشسازهای تولید شیر در غدهی پستان میشود (McBride et al., 1988)، ظرفیت تولید سلولهای تراوشی را افزایش میدهد و با کاهش سرعت پسروی سلولهای پستان، تداوم شیردهی را افزایش میدهد (Gallo and Block, 1990). هورمون رشد به خانوادهی هورمونهای لاکتوژنیک تعلق دارد، که شامل لاکتوژن و لاکتوژن جفتی است (Arkins et al., 1993). هورمون رشد یک پلیپپتید تکزنجیرهای با 190-191 اسید آمینه و وزن مولکولی 22 کیلو دالتون است (Wallis, 1973). هورمون آزاد کنندهی هورمون رشد و گرلین تراوش هورمون رشد را افزایش و سوماتواستاتین تراوش آن را کاهش میدهد (Kazmer et al., 2000; Shingu et al., 2004; Dimaraki and Jaffe, 2006;).
    2-1-1- ژن هورمون رشد
    ژن هورمون رشد روی بازوی بلند (q) کروموزوم 19 گاو قرار دارد (Hediger et al., 1990). این ژن 1793 جفت باز، 4 اینترون و 5 اگزون دارد (Gordon et al., 1983).
    2-1-2- چندریختیهای RFLP شناسایی شده در ژن هورمون رشد
    این نوشته در مقالات و پایان نامه ها ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.