Published March 23, 2021
| Version v1
Publication
Open
Comparative Genomics, Evolutionary and Gene Regulatory Regions Analysis of Casein Gene Family in Bubalus bubalis
Creators
- 1. Guangxi University
- 2. China Agricultural University
- 3. University of Veterinary and Animal Sciences
- 4. The University of Agriculture, Peshawar
Description
Buffalo is a luxurious genetic resource with multiple utilities (as a dairy, draft, and meat animal) and economic significance in the tropical and subtropical regions of the globe. The excellent potential to survive and perform on marginal resources makes buffalo an important source for nutritious products, particularly milk and meat. This study was aimed to investigate the evolutionary relationship, physiochemical properties, and comparative genomic analysis of the casein gene family ( CSN1S1, CSN2, CSN1S2 , and CSN3 ) in river and swamp buffalo. Phylogenetic, gene structure, motif, and conserved domain analysis revealed the evolutionarily conserved nature of the casein genes in buffalo and other closely related species. Results indicated that casein proteins were unstable, hydrophilic, and thermostable, although αs1-CN, β-CN, and κ-CN exhibited acidic properties except for αs2-CN, which behaved slightly basic. Comparative analysis of amino acid sequences revealed greater variation in the river buffalo breeds than the swamp buffalo indicating the possible role of these variations in the regulation of milk traits in buffalo. Furthermore, we identified lower transcription activators STATs and higher repressor site YY1 distribution in swamp buffalo, revealing its association with lower expression of casein genes that might subsequently affect milk production. The role of the main motifs in controlling the expression of casein genes necessitates the need for functional studies to evaluate the effect of these elements on the regulation of casein gene function in buffalo.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الجاموس هو مورد وراثي فاخر مع مرافق متعددة (كحيوان ألبان ومشروع ولحم) وأهمية اقتصادية في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية من العالم. إن الإمكانات الممتازة للبقاء على قيد الحياة والأداء على الموارد الهامشية تجعل الجاموس مصدرًا مهمًا للمنتجات المغذية، وخاصة الحليب واللحوم. كانت هذه الدراسة تهدف إلى التحقيق في العلاقة التطورية والخصائص الفيزيائية الكيميائية والتحليل الجيني المقارن لعائلة جينات الكازين ( CSN1S1 و CSN2 و CSN1S2 و CSN3 ) في جاموس الأنهار والمستنقعات. كشف التحليل الوراثي، والبنية الجينية، والزخارف، والمجال المحفوظ عن الطبيعة المحفوظة تطوريًا لجينات الكازين في الجاموس والأنواع الأخرى ذات الصلة الوثيقة. أشارت النتائج إلى أن بروتينات الكازين كانت غير مستقرة ومحبة للماء وقابلة للحرارة، على الرغم من أن αs 1 - CN و β - CN و κ - CN أظهرت خصائص حمضية باستثناء αs 2 - CN، والتي تصرفت بشكل أساسي قليلاً. كشف التحليل المقارن لتسلسلات الأحماض الأمينية عن تباين أكبر في سلالات جاموس النهر مقارنة بجاموس المستنقعات مما يشير إلى الدور المحتمل لهذه الاختلافات في تنظيم سمات الحليب في الجاموس. علاوة على ذلك، حددنا منشطات النسخ المنخفضة STATs وموقع الكبت العالي YY1 في جاموس المستنقعات، مما يكشف عن ارتباطه بالتعبير المنخفض لجينات الكازين التي قد تؤثر لاحقًا على إنتاج الحليب. يتطلب دور الزخارف الرئيسية في التحكم في التعبير عن جينات الكازين الحاجة إلى دراسات وظيفية لتقييم تأثير هذه العناصر على تنظيم وظيفة جين الكازين في الجاموس.Translated Description (French)
Le bison est une ressource génétique luxueuse avec de multiples utilités (en tant que produit laitier, animal de trait et de viande) et une importance économique dans les régions tropicales et subtropicales du monde. L'excellent potentiel de survie et de performance sur les ressources marginales fait du buffle une source importante de produits nutritifs, en particulier le lait et la viande. Cette étude visait à étudier la relation évolutive, les propriétés physiochimiques et l'analyse génomique comparative de la famille des gènes de la caséine ( CSN1S1, CSN2, CSN1S2 et CSN3 ) chez le buffle de rivière et le buffle des marais. L'analyse de la phylogénétique, de la structure des gènes, du motif et du domaine conservé a révélé la nature conservée de manière évolutive des gènes de la caséine chez le buffle et d'autres espèces étroitement apparentées. Les résultats ont indiqué que les protéines de caséine étaient instables, hydrophiles et thermostables, bien que αs1-CN, β-CN et κ-CN présentaient des propriétés acides, à l'exception de αs2-CN, qui se comportait légèrement basique. L'analyse comparative des séquences d'acides aminés a révélé une plus grande variation dans les races de buffles de rivière que le buffle des marais, ce qui indique le rôle possible de ces variations dans la régulation des caractères du lait chez le buffle. De plus, nous avons identifié des activateurs de transcription inférieurs STAT et une distribution plus élevée du site répresseur YY1 chez le buffle des marais, révélant son association avec une expression plus faible des gènes de la caséine qui pourrait affecter par la suite la production laitière. Le rôle des principaux motifs dans le contrôle de l'expression des gènes de la caséine nécessite des études fonctionnelles pour évaluer l'effet de ces éléments sur la régulation de la fonction du gène de la caséine chez le buffle.Translated Description (Spanish)
El búfalo es un recurso genético de lujo con múltiples utilidades (como animal lechero, de tiro y de carne) e importancia económica en las regiones tropicales y subtropicales del mundo. El excelente potencial para sobrevivir y rendir con recursos marginales hace que el búfalo sea una fuente importante de productos nutritivos, especialmente leche y carne. Este estudio tuvo como objetivo investigar la relación evolutiva, las propiedades fisicoquímicas y el análisis genómico comparativo de la familia de genes de la caseína ( CSN1S1, CSN2, CSN1S2 y CSN3 ) en búfalos de río y pantano. El análisis filogenético, de estructura génica, motivo y dominio conservado reveló la naturaleza evolutivamente conservada de los genes de caseína en búfalos y otras especies estrechamente relacionadas. Los resultados indicaron que las proteínas de caseína eran inestables, hidrófilas y termoestables, aunque αs1-CN, β-CN y κ-CN exhibieron propiedades ácidas a excepción de αs2-CN, que se comportó ligeramente básico. El análisis comparativo de las secuencias de aminoácidos reveló una mayor variación en las razas de búfalos de río que en los búfalos de pantano, lo que indica el posible papel de estas variaciones en la regulación de los rasgos de la leche en los búfalos. Además, identificamos activadores de transcripción más bajos STAT y una mayor distribución del sitio represor YY1 en búfalos de pantano, revelando su asociación con una menor expresión de genes de caseína que posteriormente podrían afectar la producción de leche. El papel de los motivos principales en el control de la expresión de los genes de la caseína requiere la necesidad de estudios funcionales para evaluar el efecto de estos elementos en la regulación de la función del gen de la caseína en búfalos.Files
pdf.pdf
Files
(3.6 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:eb36f0f4b240a43f7889b0ef0ee541dd
|
3.6 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- علم الجينوم المقارن، تحليل المناطق التنظيمية التطورية والجينية لعائلة جينات الكازين في بوبالوس بوباليس
- Translated title (French)
- Comparative Genomics, Evolutionary and Gene Regulatory Regions Analysis of Casein Gene Family in Bubalus bubalis
- Translated title (Spanish)
- Análisis comparativo de regiones genómicas, evolutivas y reguladoras de genes de la familia de genes de caseína en Bubalus bubalis
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3136922791
- DOI
- 10.3389/fgene.2021.662609
References
- https://openalex.org/W1514590329
- https://openalex.org/W1597303621
- https://openalex.org/W1608219701
- https://openalex.org/W1970111263
- https://openalex.org/W1983807147
- https://openalex.org/W1992107873
- https://openalex.org/W2001392617
- https://openalex.org/W2001591379
- https://openalex.org/W2005504843
- https://openalex.org/W2017519756
- https://openalex.org/W2020134788
- https://openalex.org/W2033132112
- https://openalex.org/W2042315437
- https://openalex.org/W2042407148
- https://openalex.org/W2061895961
- https://openalex.org/W2065904471
- https://openalex.org/W2066556747
- https://openalex.org/W2071523811
- https://openalex.org/W2075329646
- https://openalex.org/W2082496903
- https://openalex.org/W2098974513
- https://openalex.org/W2113197426
- https://openalex.org/W2113855777
- https://openalex.org/W2115168044
- https://openalex.org/W2115669899
- https://openalex.org/W2118699549
- https://openalex.org/W2119205648
- https://openalex.org/W2120217387
- https://openalex.org/W2121954964
- https://openalex.org/W2122733240
- https://openalex.org/W2137450588
- https://openalex.org/W2140166139
- https://openalex.org/W2145091349
- https://openalex.org/W2145416278
- https://openalex.org/W2155559202
- https://openalex.org/W2158336950
- https://openalex.org/W2168220276
- https://openalex.org/W2170072636
- https://openalex.org/W2182309329
- https://openalex.org/W2311203695
- https://openalex.org/W2374747376
- https://openalex.org/W2462648536
- https://openalex.org/W2618954756
- https://openalex.org/W2766027631
- https://openalex.org/W2773274063
- https://openalex.org/W2890025273
- https://openalex.org/W2959966601
- https://openalex.org/W2963757876
- https://openalex.org/W2991518011
- https://openalex.org/W3004076019
- https://openalex.org/W3008640573
- https://openalex.org/W3009307028
- https://openalex.org/W3011050091
- https://openalex.org/W3087759266
- https://openalex.org/W3106707567
- https://openalex.org/W3121722127
- https://openalex.org/W4232155599