डीएनए मिथाइलोम और ट्रांस्क्रिप्टोम ने वृद्ध अंडे देने वाली मुर्गियों में धब्बेदार अंडे के छिलके के निर्माण में शामिल प्रमुख जीन और मार्गों की पहचान की

अमूर्त

पृष्ठभूमि

पोल्ट्री अंडे के छिलके की गुणवत्ता का अंडा उत्पादन की लाभप्रदता से गहरा संबंध है। अंडे के छिलके के धब्बे एक महत्वपूर्ण गुणवत्ता विशेषता को दर्शाते हैं जो अंडे की उपस्थिति और ग्राहक की पसंद को प्रभावित करते हैं। हालाँकि, धब्बे बनने की क्रियाविधि को अभी भी कम समझा गया है। इस अध्ययन में, हमने व्यवस्थित रूप से धब्बेदार और सामान्य अंडे देने वाली मुर्गियों के सीरम प्रतिरक्षा और एंटीऑक्सीडेंट सूचकांकों की तुलना की। अंडे के छिलके के धब्बे के गठन के तंत्र को स्पष्ट करने के लिए ट्रांस्क्रिप्टोम और मिथाइलोम विश्लेषण का उपयोग किया गया था।

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परिणाम

परिणामों से पता चला कि सामान्य और धब्बेदार समूहों के बीच सात विभेदित रूप से व्यक्त जीन (डीईजी) की पहचान की गई थी। जीन सेट संवर्धन विश्लेषण (जीएसईए) से पता चला कि व्यक्त जीन मुख्य रूप से कैल्शियम सिग्नलिंग मार्ग, फोकल आसंजन और एमएपीके सिग्नलिंग मार्ग में समृद्ध थे। इसके अतिरिक्त, 282 डिफरेंशियल मिथाइलेटेड जीन (डीएमजी) का पता लगाया गया, जिनमें से 15 जीन उम्र बढ़ने से जुड़े थे, जिनमें एआरएनटीएल, सीएवी1 और जीसीएलसी शामिल थे। पाथवे विश्लेषण से पता चला कि डीएमजी टी सेल-मध्यस्थता प्रतिरक्षा, ऑक्सीडेटिव तनाव की प्रतिक्रिया और डीएनए क्षति उत्तेजना के लिए सेलुलर प्रतिक्रिया से जुड़े थे। ट्रांसक्रिप्टोम और डीएनए मिथाइलेशन डेटा के एकीकृत विश्लेषण ने बीएफएसपी2 को एकमात्र ओवरलैपिंग जीन के रूप में पहचाना, जो निम्न स्तर पर व्यक्त किया गया था और स्पेकल समूह में हाइपोमेथिलेटेड था।

निष्कर्ष

कुल मिलाकर, इन परिणामों से संकेत मिलता है कि उम्र बढ़ने और प्रतिरक्षा संबंधी जीन और रास्ते धब्बेदार अंडे के छिलके के निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जो अंडे के छिलके की गुणवत्ता में सुधार के लिए उपयोगी जानकारी प्रदान करते हैं।

सिस्टैंच ट्यूबुलोसा-प्रतिरक्षा प्रणाली में सुधार

कीवर्ड

मुर्गियाँ देना, धब्बेदार अंडे, ट्रांस्क्रिप्टोम, डीएनए मिथाइलेशन, प्रतिरक्षा

पृष्ठभूमि

पोल्ट्री अंडे सबसे महत्वपूर्ण प्रोटीन स्रोतों में से एक हैं, और उनकी अपेक्षाकृत कम लागत उन्हें उपभोक्ताओं के बीच लोकप्रिय बनाती है। पिछले चार दशकों में, विशिष्ट अंडे की नस्लों के विकास और आनुवंशिक चयन के कारण अंडे के उत्पादन में काफी सुधार हुआ है, जिसका लक्ष्य "500 अंडे पैदा करने के लिए अंडे देने वाली मुर्गियों को 1700000 सप्ताह तक खिलाना" है। 1, 2]। हालाँकि, इस लक्ष्य को प्राप्त करना अंडे के छिलके की गुणवत्ता और मुर्गी की उम्र बढ़ने के साथ जुड़े शरीर विज्ञान में धीरे-धीरे गिरावट के कारण सीमित हो गया है, जिसके परिणामस्वरूप अंडे के छिलके का वजन बढ़ गया है, अंडे के छिलके का रंग हल्का हो गया है और अंडे के छिलके धब्बेदार हो गए हैं [3]। लाल-भूरे रंग का धब्बा, अंडे के छिलके की एक महत्वपूर्ण गुणवत्ता विशेषता, अक्सर भूरे अंडे के छिलके के कुंद सिरे पर दिखाई देती है, जो अंडे की उपस्थिति और ग्राहक की पसंद को काफी प्रभावित करती है। अंडे के छिलके पर धब्बे पड़ने की डिग्री का मूल्यांकन स्कोरिंग विधि का उपयोग करके किया जाता है। धब्बों को रंगद्रव्य की तीव्रता, वितरण और धब्बों के आकार के अनुसार स्कोर किया जा सकता है [4]। इसके अलावा, धब्बेदार अंडे के छिलकों की आनुवंशिकता 0.15-0.2 के बीच होती है, जो आनुवंशिक निर्धारण का संकेत देती है [5]। इसके अतिरिक्त, एक पिछले अध्ययन से पता चला है कि वृद्ध मुर्गियों में युवा मुर्गियों की तुलना में धब्बेदार अंडे के छिलकों की दर अधिक होती है, जो 60 सप्ताह की उम्र के बाद 20% तक पहुंच जाती है [6]। अंडे के छिलके की ग्रंथि एक अंडा निर्माण अंग है जो अंडे के छिलके की संरचना और रंग निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। अंडे के निर्माण के दौरान, जर्दी इनफंडिबुलम, मैग्नम और इस्थमस से होकर गुजरती है और अंडे के छिलके की ग्रंथि तक पहुंचती है, जो बड़ी मात्रा में कैल्शियम, रंगद्रव्य, छल्ली और अन्य पदार्थों को स्रावित करती है, जिससे एक पूर्ण अंडे के छिलके की संरचना और एक बाहरी छल्ली बनती है [7-9] ]. अंडे के छिलके की ग्रंथि में कोई भी संशोधन या क्षति अंडे के छिलके की संरचना के निर्माण और रंजकता को प्रभावित करती है [10-12]। डीएनए मिथाइलेशन सबसे पहले ज्ञात संशोधन मार्गों में से एक है और इसमें मिथाइल समूहों को साइटोसिन के पांचवें कार्बन साइट पर स्थानांतरित करके 5-मिथाइलसिटोसिन [13] बनाया जाता है। डीएनए मिथाइलेशन जानवरों की उम्र बढ़ने की प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, उम्र से संबंधित जीन अभिव्यक्ति और न्यूरोलॉजिकल, इम्यूनोलॉजिकल और चयापचय रोगों के एटियलजि को विनियमित करता है [14-17]। इसके अतिरिक्त, पर्यावरणीय कारकों के साथ संयुक्त डीएनए मिथाइलेशन उम्र बढ़ने के दौरान विभिन्न फेनोटाइप का कारण बन सकता है [18]। कई जटिल पशुधन फेनोटाइप को डीएनए मिथाइलेशन [19, 20] से जोड़ा गया है। हाल ही में, आरएनए अनुक्रमण (आरएनए-सीक्यू) ट्रांसक्रिप्शनल स्तर [21-24] पर अंतर्निहित लक्षणों जैसे कि भ्रूण की मांसपेशियों के विकास, फ़ीड दक्षता और कूड़े के आकार के जीन और मार्गों को प्रकट करने में उपयोगी रहा है। हमारे पिछले अध्ययन से पता चला है कि, हालांकि धब्बेदार अंडे के छिलके की घटना अंडे देने वाली मुर्गियों (अप्रकाशित डेटा) के प्रदर्शन को प्रभावित नहीं करती है, धब्बेदार अंडे की उपस्थिति को प्रभावित कर सकते हैं और उनके आर्थिक मूल्य को काफी कम कर सकते हैं। इसके अलावा, धब्बेदार अंडे के गठन के आणविक तंत्र को कम समझा जाता है। इसलिए, इस अध्ययन का उद्देश्य ट्रांसक्रिप्टोमिक और डीएनए मिथाइलेशन तकनीकों का उपयोग करके धब्बेदार अंडे के छिलके के गठन के तंत्र को स्पष्ट करना था। चूंकि धब्बेदार अंडे के छिलके वंशानुगत और उम्र से संबंधित होते हैं, इसलिए हमने धब्बेदार अंडे के छिलके के निर्माण में शामिल प्रमुख जीन और मार्गों का पता लगाने के लिए ट्रांसक्रिप्टोमिक और डीएनए मिथाइलेशन विश्लेषण के संयोजन का उपयोग किया। यह अनुमान लगाया गया है कि इस अध्ययन के निष्कर्षों से अंडे के छिलके के लक्षण निर्माण के आणविक तंत्र की समझ में सुधार होगा, जो पशु प्रजनन के लिए उपयोगी होगा।

चित्र: 1 वृद्ध अंडे देने वाली मुर्गियों के सामान्य और धब्बेदार अंडे। एक सामान्य अंडा, बी धब्बेदार अंडा

तालिका 1 सामान्य और धब्बेदार समूहों के सीरम जैव रासायनिक पैरामीटर

परिणाम

सीरम जैव रासायनिक पैरामीटर

A typical egg and speckled egg are shown in Fig. 1. Serum antioxidant and immune indices were measured to determine the physiological status of the laying hens. Serum biochemical parameters are listed in Table 1. Serum levels of immunoglobulin G (IgG) and immunoglobulin A (IgA) are common indicators of humoral immune function. Birds in the normal group had a higher (p = 0.028) IgA content than those in the speckle group. Superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), total antioxidant capacity (T-AOC), glutathione (GSH), and glutathione peroxidase (GSH-PX) are important antioxidant enzymes in the body. MDA is one of the products formed by the reaction of lipids with oxygen radicals, and its content represents the degree of lipid peroxidation. These indices are important in evaluating the oxidative stress process. However, there were no differences (p >0.05) सामान्य और धब्बेदार समूहों के बीच एंटीऑक्सीडेंट मापदंडों में।

अंडे के छिलके वाली ग्रंथि का प्रतिलेखीय प्रोफ़ाइल

छह सीडीएनए पुस्तकालयों का निर्माण धब्बेदार और सामान्य समूहों से किया गया था। गुणवत्ता नियंत्रण के बाद, कुल 615,170,158 कच्ची रीड और 604,275,600 स्वच्छ रीड प्राप्त की गईं (कच्ची रीड का 98.22%)। HISAT2 सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके संरेखण के बाद, मैपिंग दर 90.75-93.18% थी, और सभी नमूनों में अद्वितीय मैपिंग दर 73.47% (पूरक तालिका S3) से अधिक थी। जीन अभिव्यक्ति के स्तर को क्लस्टर हीटमैप और प्रमुख घटक विश्लेषण (पीसीए) का उपयोग करके चित्रित किया गया है। धब्बेदार और सामान्य समूहों के नमूनों की जीन अभिव्यक्ति प्रोफाइल में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं थे, क्योंकि नमूनों ने अलग-अलग क्लस्टर नहीं बनाए थे (छवि 2 ए, बी)। सामान्य और धब्बेदार समूहों (पी) के बीच कुल सात विभेदित रूप से व्यक्त जीन (डीईजी) की पहचान की गई<0.05, |log2 Fold Change|>1), जिसमें दो अपग्रेडेड और पांच डाउनरेगुलेटेड जीन शामिल हैं (तालिका 2)। जीन सेट संवर्धन विश्लेषण (जीएसईए) से पता चला कि चार रास्ते व्यक्त जीन (पूरक तालिका एस 4) द्वारा काफी समृद्ध थे। नकारात्मक सामान्यीकृत संवर्धन स्कोर (एनईएस) ने धब्बेदार समूह की तुलना में सामान्य समूह में कुछ मार्गों के लिए कम अभिव्यक्ति स्तर का संकेत दिया, जिसमें कैल्शियम सिग्नलिंग मार्ग, न्यूरोएक्टिव लिगैंड-रिसेप्टर इंटरैक्शन, फोकल आसंजन और एमएपीके सिग्नलिंग मार्ग शामिल हैं। निम्नतम अभिव्यक्ति (चित्र 2सी)। आरएनए-सीक्यू द्वारा पहचाने गए ट्री डीईजी (बीएफएसपी2, आईक्यूएसईसी, टीएमओडी4) को मात्रात्मक वास्तविक समय पीसीआर (क्यूआरटी-पीसीआर) का उपयोग करके सत्यापित किया गया था। आरएनए-सीक्यू और क्यूआरटी-पीसीआर का उपयोग करके तीन जीनों की एक समान अभिव्यक्ति स्पष्ट थी, और निर्धारण का गुणांक (आर2) 0.93 (चित्र 2डी) तक पहुंच गया, जो दर्शाता है कि आरएनए-सीक डेटा विश्वसनीय था।

तालिका 2 धब्बेदार अंडे देने वाली मुर्गियों और सामान्य अंडे देने वाली मुर्गियों के बीच विभेदित रूप से व्यक्त जीन (डीईजी)।

चित्र 2 अंडे के छिलके वाली ग्रंथि की प्रतिलेखी प्रोफ़ाइल। जीन अभिव्यक्ति स्तरों का एक हीटमैप, बी DEseq2 सामान्यीकृत अभिव्यक्ति मूल्यों का उपयोग करके सभी जीनों का प्रमुख घटक विश्लेषण, सी जीन सेट संवर्धन विश्लेषण परिणामों से तीन प्रतिनिधि जीन सेट, डी विभेदित रूप से व्यक्त जीन के क्यूपीसीआर सत्यापन परिणाम

अंडे के छिलके वाली ग्रंथि का डीएनए मिथाइलेशन प्रोफ़ाइल

A total of 564,415,302 and 581,414,308 clean reads were obtained from the speckle and normal groups, respectively, after quality control (Supplementary Table S5), of which 73–78% were uniquely mapped to the converted chicken reference genome (GRCg6a). The cytosine (C) methylation rate of the six eggshell gland samples was approximately 3.4%, and the cytosine site methylation of CpG ranged from 55.5–to 63.9% in the two groups. The cytosine site methylation of CHH and CHG (H represents A, C, or T) was detected at a low proportion (0.3–0.4%) (Supplementary Table S5). Pearson correlation analysis of the CpG bases suggested that all samples were highly correlated (r>{{0}}.89) (चित्र 3ए)। पीसीए ने दिखाया कि दोनों समूहों के नमूने महत्वपूर्ण रूप से भिन्न नहीं थे, क्योंकि उन्होंने अलग-अलग क्लस्टर नहीं बनाए थे (चित्र 3बी)। दोनों समूहों के बीच सीजी, सीएचजी और सीएचएच के मिथाइलेशन स्तरों में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं था (चित्र 3सी)। हालाँकि, स्पेकल समूह ने सामान्य समूह की तुलना में उच्च सीजी मिथाइलेशन स्तर दिखाया। टी रिपीट और एक्सॉन क्षेत्रों ने उच्चतम सीजी मेथिलिकरण स्तर प्रदर्शित किया, जबकि 5′ यूटीआर क्षेत्र में सबसे कम सीजी मेथिलिकरण स्तर (चित्र 3डी) था। सामान्य और धब्बेदार समूहों के बीच कुल 2788 विभेदित मिथाइलेटेड क्षेत्रों (डीएमआर) की पहचान की गई। डीएमआर मुख्य रूप से इंट्रॉन (47.45%) में स्थित थे, इसके बाद इंटरजेनिक क्षेत्र (36.05%), एक्सॉन (8.29%), प्रमोटर (5.95%), 3′-यूटीआर (1.18%), और 5′-यूटीआर ( 0.97%) क्षेत्र (चित्र 4)। इसके अतिरिक्त, 282 डिफरेंशियल मिथाइलेटेड जीन (डीएमजी) की पहचान की गई, जिसमें प्रमोटर क्षेत्र में 172 हाइपरमेथिलेटेड और 74 हाइपोमेथिलेटेड जीन शामिल हैं। इसके अलावा, जीन शरीर में 36 डीएमजी पाए गए, जिनमें 30 हाइपरमेथिलेटेड जीन और छह हाइपोमेथिलेटेड जीन शामिल थे। हमने डीएमजी को उनके मानव ऑर्थोलॉग में परिवर्तित किया और 158 जीन प्रतीक प्राप्त किए जिन्हें कार्यात्मक एनोटेशन, जीन ऑन्टोलॉजी (जीओ) और पाथवे विश्लेषण के लिए मेटास्केप में अपलोड किया गया था। जीन को 176 GO जैविक प्रक्रियाओं में समृद्ध किया गया था, जिसमें वृद्धि कारक उत्तेजना और टी सेल-मध्यस्थ प्रतिरक्षा के लिए सेलुलर प्रतिक्रिया का विनियमन, ऑक्सीडेटिव तनाव की प्रतिक्रिया और डीएनए क्षति उत्तेजना के लिए सेलुलर प्रतिक्रिया शामिल थी।

चित्र 3 धब्बेदार और सामान्य अंडे देने वाली मुर्गियों में समग्र मिथाइलेशन स्तर। दो समूहों के नमूनों के बीच मिथाइलेशन स्तर का सहसंबंध विश्लेषण। बी सभी नमूनों के मिथाइलेशन स्तर का प्रमुख घटक विश्लेषण। सी दो समूहों में साइटोसिन साइट मिथाइलेशन स्तर का हिस्टोग्राम। विभिन्न जीनोमिक क्षेत्रों के मिथाइलेशन स्तरों का डी लाइन चार्ट। प्रत्येक जीन के जीनोमिक क्षेत्रों को 20 डिब्बे में विभाजित किया गया था; सभी जीनों के संबंधित कार्यात्मक क्षेत्रों के साइटोसिन साइट मिथाइलेशन स्तर का औसत निकाला गया।

चित्र: 4 जीनोमिक कार्यात्मक क्षेत्रों में विभेदक रूप से मिथाइलेटेड क्षेत्रों (डीएमआर) के एनोटेशन का हिस्टोग्राम

चित्र: 5 डीएमजी की एक जीओ शर्तें। बी स्पेकल समूह में जीन अभिव्यक्ति और डीएनए मिथाइलेशन स्तर के बीच संबंध। सी सामान्य समूह में जीन अभिव्यक्ति और डीएनए मिथाइलेशन स्तर के बीच संबंध। डीईजी और डीएमजी के बीच ओवरलैपिंग जीन का डी वेन आरेख

पाथवे विश्लेषण से पता चला कि जीन को 19 क्योटो इनसाइक्लोपीडिया ऑफ जीन्स एंड जीनोम (केईजीजी) मार्गों में समृद्ध किया गया था, जिसमें आरएनए गिरावट, टीआरपी चैनलों के सूजन मध्यस्थ विनियमन और टीएनएफ सिग्नलिंग मार्ग शामिल थे। इसके अलावा, 25 जीन सेट का पता लगाया गया, जिसमें Rho GTPases, RHO GTPase चक्र और CDC42 GTPase चक्र द्वारा सिग्नलिंग शामिल है। शीर्ष 20 समृद्ध ऑन्टोलॉजी क्लस्टर चित्र 5ए में दिखाए गए हैं। 158 समजातीय मानव जीनों में से 15 उम्र बढ़ने या दीर्घायु से संबंधित थे (पूरक तालिका एस6)। डीएनए मिथाइलेशन और जीन अभिव्यक्ति स्तर (चित्र 5बी और सी) के बीच संबंध निर्धारित करने के लिए संपूर्ण-जीनोम बाइसल्फाइट अनुक्रमण (डब्ल्यूजीबीएस) और आरएनए-सीक्यू डेटा का एक एकीकृत विश्लेषण किया गया था। प्रतिलेखन प्रारंभ स्थल (टीएसएस) के अपस्ट्रीम और प्रतिलेखन समाप्ति स्थल (टीटीएस) के डाउनस्ट्रीम में डीएनए मिथाइलेशन और जीन अभिव्यक्ति के स्तर के बीच एक नकारात्मक सहसंबंध था; हालाँकि, जीन शरीर में डीएनए मिथाइलेशन और जीन अभिव्यक्ति के स्तर के बीच कोई संबंध नहीं था। वेन आरेख से पता चला कि बीएफएसपी2 डीएमजी और डीईजी के बीच एकमात्र अतिव्यापी जीन था (चित्र 5डी)।

बहस

कई वर्षों के अध्ययनों से पता चला है कि अंडे के छिलकों पर धब्बों का बनना वंशानुगत है, और वृद्ध मुर्गियाँ युवा मुर्गियों की तुलना में अधिक दर से धब्बेदार अंडे के छिलके पैदा करती हैं [6]। अंडे देने वाली मुर्गियों की उम्र बढ़ने के साथ अक्सर पुरानी सूजन और ऑक्सीडेटिव तनाव होता है [25, 26]। जानवरों के रक्त पैरामीटर उनकी शारीरिक और पोषण संबंधी स्थिति को दर्शाते हैं। एसओडी, जीएसएच-पीएक्स, जीएसएच, सीएटी और टी-एओसी एंटीऑक्सीडेंट रक्षा प्रणाली के घटक हैं। वर्तमान अध्ययन के नतीजे बताते हैं कि धब्बेदार और सामान्य समूहों के बीच वृद्ध मुर्गियों की एंटीऑक्सीडेंट क्षमता में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं था, जो मोरेनो और ओसोर्नो [27] के निष्कर्षों के विपरीत है। मोरेनो ने बताया कि धब्बेदार छिलके वाले अंडे देने वाले पक्षियों को मुख्य धब्बेदार घटक के प्रो-ऑक्सीडेंट कार्य के कारण शारीरिक तनाव का सामना करना पड़ सकता है और उनमें ऑक्सीडेटिव तनाव के प्रति अधिक सहनशीलता होती है [28]। परिणामों में अंतर का कारण अध्ययन में प्रयुक्त विभिन्न प्रजातियों को माना जा सकता है।

सिस्टैंच ट्यूबुलोसा-प्रतिरक्षा प्रणाली में सुधार

इम्युनोग्लोबुलिन सूजनरोधी प्रक्रियाओं में शामिल प्रोटीन हैं और सूजन संबंधी प्रतिक्रियाओं में नियामक भूमिका निभाते हैं [29]। पिछले अध्ययन से पता चला है कि धब्बेदार अंडे देने वाले ब्लू टिट पक्षियों में कुल इम्युनोग्लोबुलिन का स्तर कम होता है [30]। इसी प्रकार, वर्तमान अध्ययन के परिणामों से पता चला है कि स्पेकल समूह के पक्षियों में सामान्य समूह के पक्षियों की तुलना में सीरम आईजीए का स्तर काफी कम था, जो दर्शाता है कि स्पेकल समूह में मुर्गियों में सूजन-रोधी क्षमता कम हो सकती है, जो कि संगत है। मार्टिनेज़ और मेरिनो के निष्कर्ष [30]। आईजीए, पोल्ट्री के हास्य प्रतिरक्षा कार्य के मूल्यांकन में महत्वपूर्ण संकेतकों में से एक के रूप में, एंटीवायरल, जीवाणुरोधी और एंटीटॉक्सिन कार्य करता है [31]। अध्ययनों से पता चला है कि यीस्ट-ग्लूकेन का आहार अनुपूरक सीरम आईजीए सामग्री को बढ़ा सकता है। बढ़ी हुई IgA सामग्री किसी व्यक्ति की प्रतिरक्षा होमियोस्टैसिस को बनाए रखने की क्षमता को बढ़ा सकती है, जिससे संभावित स्वास्थ्य लाभ हो सकते हैं [32]। अध्ययनों से यह भी पता चला है कि जैसे-जैसे मुर्गियों की उम्र बढ़ती है, बाहरी रोगजनकों के प्रति उनकी प्रतिरोधक क्षमता कम हो जाती है [33]। जब रोगज़नक़ वृद्ध अंडे देने वाली मुर्गियों के शरीर में प्रवेश करते हैं, तो प्रतिरक्षा में सहवर्ती कमी के कारण डिंबवाहिनी ऊतकों की म्यूकोसल रक्षा प्रणाली क्षतिग्रस्त हो सकती है [34]। हालाँकि, IgA का उच्च स्तर शरीर की प्रतिरक्षा होमियोस्टैसिस को बनाए रखने की क्षमता को बढ़ा सकता है, जिससे डिंबवाहिनी के सबम्यूकोसल ऊतक में रोगजनकों के आक्रमण को रोका जा सकता है, जिससे अंडे के छिलके की अच्छी गुणवत्ता बनी रहती है। इसके अलावा, RNA-seq विश्लेषण ने धब्बेदार और सामान्य समूहों के बीच सात DEG की पहचान की, जिनमें IQSEC3, BFSP2, TMOD4, LOC112530987, GABRA2, TRIQK और एक स्यूडोजीन शामिल हैं। IQSEC3, ब्रेफेल्डिन ए-प्रतिरोधी एआरएफ गुआनिन न्यूक्लियोटाइड विनिमय कारकों (जीईएफ) परिवार [35, 36] का एक सदस्य, गेफिरिन [37] के साथ जुड़कर निरोधात्मक सिनैप्स के विकास को बढ़ावा देता है। IQSEC3 विवो में नेटवर्क गतिविधि को बनाए रखने के लिए कार्यात्मक रूप से महत्वपूर्ण है। कृंतकों में हिप्पोकैम्पल डेंटेट गाइरस में IQSEC3 के खिसकने से GABAergic सिनैप्स का घनत्व कम हो जाता है और गंभीर दौरे पड़ने की संभावना बढ़ जाती है [38]। हालाँकि, पोल्ट्री में IQSEC3 के कार्य पर कोई अध्ययन नहीं है।

गामा-एमिनोब्यूट्रिक एसिड (जीएबीए) कशेरुकियों के केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में मुख्य निरोधात्मक न्यूरोट्रांसमीटर है [39] और रिसेप्टर की संरचना और संबंधित रिसेप्टर की आयन पारगम्यता को बदल सकता है [40]। GABA, GABAA-R या GABAB-R के माध्यम से सीधे ट्यूबलर चिकनी मांसपेशियों की कोशिकाओं पर कार्य कर सकता है, जो फैलोपियन ट्यूब की दीवार पर स्थित होते हैं और खरगोशों [39], मनुष्यों [41] और चूहों [42] में ट्यूबलर सिकुड़न को विनियमित करके भाग लेते हैं। अध्ययनों से पता चला है कि GABRA1 अंडा उत्पादन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। GABRA1 का उच्च अभिव्यक्ति स्तर ग्रैनुलोसा कोशिकाओं के प्रसार को रोक सकता है, सेल एपोप्टोसिस को बढ़ा सकता है, और प्रोजेस्टेरोन के संश्लेषण और स्राव को रोक सकता है, जिसके परिणामस्वरूप अंडे का उत्पादन कम हो सकता है [43-45]। अंडे देने वाली मुर्गियों की अंडे देने की लय एक न्यूरोमॉड्यूलेटरी प्रक्रिया है [46, 47]। इन परिणामों के आधार पर, हम अनुमान लगाते हैं कि अंडे के छिलके के गठन और तंत्रिका तंत्र के बीच एक सूक्ष्म संबंध है, हालांकि सटीक लिंक के लिए आगे की जांच की आवश्यकता है।

टीएमओडी4, प्रोटीन के परिवार का एक सदस्य जो एक्टिन फिलामेंट्स [48] के नुकीले सिरों को ढकता है, कंकाल की मांसपेशियों और हृदय [49, 50] में व्यक्त होता है। अध्ययनों से पता चला है कि टीएमओडी4 वयस्क चिकन लेंस, एरिथ्रोसाइट्स और तेज़-चिकोटी कंकाल मांसपेशी फाइबर में मौजूद है [51]। टीएमओडी4 को मायोफिब्रिल असेंबली, मांसपेशियों के संकुचन और विभेदन में भाग लेते पाया गया है [52-54]। डिंबवाहिनी पेशी का संकुचन अंडे को गर्भाशय में घुमाता है, जिससे अंडे के छिलके की सतह पर रंगद्रव्य समान रूप से जमा हो जाता है। हम अनुमान लगाते हैं कि धब्बेदार अंडों का निर्माण डिंबवाहिनी मांसपेशी संकुचन से संबंधित हो सकता है, लेकिन आगे के शोध की आवश्यकता है। कटऑफ़-मुक्त रणनीति के माध्यम से कुछ दिलचस्प जीन सेटों के नुकसान से बचने के लिए सभी व्यक्त जीनों के जैविक कार्य का विश्लेषण करने के लिए जीएसईए का उपयोग किया गया था। टी व्यक्त जीन मुख्य रूप से कैल्शियम सिग्नलिंग मार्ग, फोकल आसंजन, एमएपीके सिग्नलिंग मार्ग और न्यूरोएक्टिव लिगैंड-रिसेप्टर इंटरैक्शन में समृद्ध थे। यह बताया गया है कि अंडे के छिलके के खनिजकरण की प्रक्रिया में, कैल्शियम सिग्नलिंग मार्ग से संबंधित जीन रक्त से कैल्शियम और कार्बोनेट आयनों के अवशोषण में शामिल होते हैं और अंडे के छिलके में भाग लेने के लिए डिंबवाहिनी के उपकला कोशिकाओं के माध्यम से गर्भाशय द्रव में ले जाए जाते हैं। खनिजकरण [46, 55]। जब अंडे के छिलके में कैल्शियम और कार्बोनेट आयन खनिज होते रहते हैं, तो अंडा गर्भाशय में लगातार घूमता रहता है, और अंडे के छिलके का रंगद्रव्य, प्रोटोपोर्फिरिन-IX, अंडे के छिलके की सतह पर समान रूप से जमा हो सकता है [56]। हम अनुमान लगाते हैं कि दोनों समूहों के बीच कार्बोनेट और कैल्शियम आयनों की आपूर्ति में अंतर के कारण अंडे के छिलके की सतह पर जमाव प्रक्रिया में वर्णक का असमान वितरण हो सकता है, जिससे अंडे के छिलके पर धब्बे पड़ सकते हैं।

सिस्टैंच ट्यूबुलोसा-प्रतिरक्षा प्रणाली में सुधार

फोकल आसंजन मैक्रोमोलेक्युलर संरचनाएं हैं जो इंट्रासेल्युलर एक्टिन साइटोस्केलेटन और बाह्य मैट्रिक्स घटकों के बीच यांत्रिक संबंध बनाती हैं [57]। यह दिखाया गया है कि फोकल आसंजन चीनी भूरे मेंढकों में डिंबवाहिनी के आकारिकी और कार्य को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं [58], जबकि फोकल आसंजन जिंगहाई पीली मुर्गियों और नंदन-याओ में अंडे के उत्पादन के अंतर के तंत्र में भी शामिल रहे हैं। घरेलू मुर्गियाँ [59, 60]। वर्तमान अध्ययन में, फोकल आसंजन अंडे के छिलके के धब्बों के निर्माण में शामिल थे, लेकिन विशिष्ट भागीदारी तंत्र को अभी भी आगे की जांच की आवश्यकता है। एमएपीके मार्ग के तीन प्रमुख सदस्य हैं: पी38 माइटोजेन-सक्रिय प्रोटीन किनेज (पी38 एमएपीके), जून एन-टर्मिनल किनेज (जेएनके), और बाह्यकोशिकीय प्रतिक्रिया किनेज (ईआरके), जो एक साथ कोशिका वृद्धि, विभेदन, एपोप्टोसिस, सूजन और अन्य को नियंत्रित करते हैं। महत्वपूर्ण शारीरिक प्रतिक्रियाएँ [61]। ईआरके 1/2 एमएपीके मार्ग को डिंबवाहिनी और गर्भाशय की वृद्धि, विकास और विभेदन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाने के लिए प्रदर्शित किया गया है [62]। वांग एट अल. डिंबवाहिनी उपकला कोशिकाओं के विकास को प्रेरित करने के लिए वैनेडियम का उपयोग किया गया और पाया गया कि एमएपीके परिवार के सदस्य सक्रिय हो गए, जिससे डिंबवाहिनी का ऑक्सीडेटिव तनाव, कोशिका गतिविधि कम हो गई और कोशिका एपोप्टोसिस हो गया [63]। वर्तमान अध्ययन में, हमने पाया कि धब्बेदार समूह में एमएपीके सिग्नल मार्ग काफी हद तक समृद्ध था, और इसलिए अनुमान लगाया गया कि धब्बेदार अंडे देने वाली मुर्गियों ने डिंबवाहिनी पर कुछ प्रभाव के साथ कुछ तनाव का अनुभव किया होगा। न्यूरोएक्टिव लिगैंड-रिसेप्टर इंटरैक्शन गोनाड में स्टेरॉयड हार्मोन संश्लेषण से संबंधित हैं। वे पोल्ट्री में अंडे के उत्पादन और डिम्बग्रंथि समारोह के नियमन में एक आवश्यक भूमिका निभाते हैं [59, 64]। Te विभेदित रूप से व्यक्त जीन, GABRA2, न्यूरोएक्टिव लिगैंड-रिसेप्टर इंटरेक्शन पाथवे से भी संबंधित है। चूंकि अंडे के छिलके पर धब्बे अंडे के उत्पादन के परिणामस्वरूप दिखाई देते हैं, और अंडे का उत्पादन एक लयबद्ध प्रक्रिया है, धब्बेदार समूह में न्यूरोएक्टिव लिगैंड-रिसेप्टर इंटरैक्शन का पर्याप्त संवर्धन हमें अनुमान लगाने के लिए प्रेरित करता है कि धब्बेदार अंडे देने वाली मुर्गियों के बीच अंडा उत्पादन प्रदर्शन में अंतर हो सकता है। और मुर्गियाँ सामान्य अंडे देती हैं, लेकिन इसके लिए और अधिक अन्वेषण की आवश्यकता है।

पर्यावरणीय कारक एपिजेनेटिक संशोधनों के माध्यम से जीन अभिव्यक्ति को प्रभावित कर सकते हैं। आनुवंशिक और एपिजेनेटिक संशोधनों का संयोजन जटिल लक्षणों के निर्माण तंत्र को समझाने में सहायक हो सकता है [19, 65]। जीनोम-वाइड डीएनए मिथाइलेशन और जीन अभिव्यक्ति के बीच संबंध का अध्ययन वर्षों से किया जा रहा है [66, 67]। आम तौर पर, डीएनए मिथाइलेशन जीन अभिव्यक्ति को दबा देता है [68]। वर्तमान अध्ययन के परिणाम पिछले निष्कर्षों के अनुरूप हैं कि उच्च जीन अभिव्यक्ति स्तर प्रमोटर क्षेत्र में कम डीएनए मिथाइलेशन से जुड़े हैं [67, 68]। हालाँकि, जीन बॉडी क्षेत्र में कोई स्पष्ट प्रवृत्ति नहीं देखी गई, ऐसा इसलिए हो सकता है क्योंकि जीन अभिव्यक्ति पैटर्न अन्य कारकों द्वारा भी नियंत्रित होते हैं [69, 70]। कार्यात्मक संवर्धन विश्लेषण से पता चला कि डीएमजी मुख्य रूप से टी सेल-मध्यस्थता प्रतिरक्षा, ऑक्सीडेटिव तनाव की प्रतिक्रिया और डीएनए क्षति उत्तेजनाओं के लिए सेलुलर प्रतिक्रिया में समृद्ध थे, और अधिकांश मार्ग उम्र बढ़ने के साथ जुड़े हुए हैं [71-73]। उम्र बढ़ने से संबंधित अन्य जीनों की भी पहचान की गई है, जिनमें जीसीएलसी [74], सीएवी1 [75] और एलवाईएन [76] शामिल हैं। ट्रांसक्रिप्टोम और डीएनए मिथाइलेशन डेटा के संयोजन से पता चला कि बीएफएसपी2 एकमात्र ओवरलैपिंग जीन था और डीएनए मिथाइलेशन और ट्रांसक्रिप्टोमिक दोनों स्तरों पर महत्वपूर्ण रूप से व्यक्त किया गया था। बीएफएसपी2 हाइपोमेथिलेटेड था और स्पेकल समूह में इसकी अभिव्यक्ति का स्तर कम था, जिससे पता चलता है कि जीन अभिव्यक्ति मिथाइलेशन संशोधन के अलावा अन्य प्रतिलेखन कारकों द्वारा नियंत्रित होती है। इसके अलावा, बीएफएसपी2 को ऑटोसोमल-प्रमुख जन्मजात मोतियाबिंद [77] और प्रगतिशील मोतियाबिंद रोग [78] में एक उम्मीदवार जीन के रूप में पहचाना गया है। यद्यपि यह दिखाया गया है कि बीएफएसपी2 मुर्गियों में आंखों के विकास से संबंधित है [79], मुर्गियों में अन्य कार्यों पर अध्ययन सीमित हैं। इसलिए, धब्बेदार अंडे के छिलके के निर्माण में इसकी भूमिका को स्पष्ट करने के लिए आगे के अध्ययन आवश्यक हैं।

पुरुषों के लिए सिस्टैंच के फायदे - प्रतिरक्षा प्रणाली को मजबूत करें

निष्कर्ष

निष्कर्ष में, सीरम प्रतिरक्षा सूचकांकों से संकेत मिलता है कि धब्बेदार समूह में आईजीए सामग्री सामान्य समूह की तुलना में काफी कम थी, और हम अनुमान लगाते हैं कि कम प्रतिरक्षा समारोह का अंडे के छिलके के धब्बेदार गठन के साथ निकटता से संबंध है। ट्रांस्क्रिप्टोम विश्लेषण ने धब्बेदार और सामान्य समूहों के बीच सात डीईजी का पता लगाया, जिनमें से IQSEC3, GABRA2 और BFSP2 को धब्बेदार अंडे के गठन से जुड़े संभावित महत्वपूर्ण जीन के रूप में पहचाना गया। डीएनए मिथाइलेशन विश्लेषण ने टी सेल-मध्यस्थता प्रतिरक्षा, ऑक्सीडेटिव तनाव की प्रतिक्रिया और डीएनए क्षति उत्तेजना के लिए सेलुलर प्रतिक्रिया से जुड़े डीएमजी की पहचान की। पहचाने गए 282 डीएमजी में से 15 उम्र बढ़ने से जुड़े थे। ट्रांसक्रिप्टोम और डीएनए मिथाइलेशन के एकीकृत विश्लेषण से पता चला कि एकमात्र ओवरलैपिंग जीन बीएफएसपी2 था, जिसका मुर्गियों में बमुश्किल अध्ययन किया गया है। यहां प्रस्तुत आंकड़ों से पता चलता है कि अंडे देने वाली मुर्गियों की प्रतिरक्षा और उम्र बढ़ने के रास्ते धब्बेदार अंडे के छिलके के निर्माण में योगदान कर सकते हैं, जिससे अंडे के छिलके के धब्बे की पीढ़ी के तंत्र के बारे में हमारी समझ में सुधार होगा।

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