پایش ژنتیکی جایگاه‌های ایمونوژنتیک کمپلکس سازگاری بافتی کلاس-1 در موش‌های BALB/c

نوع مقاله : مقاله کامل

نویسندگان

موسسه تحقیقات واکسن و سرمسازی رازی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران

چکیده

آزمایش‌‌های کنترل کیفیت ژنتیک حیوانات آزمایشگاهی از فرآیندهای مهم تولید و پرورش حیوانات آزمایشگاهی است. هدف این پژوهش، پایش ژنتیکی جایگاه‌‌های ایمونوژنتیکی H-2Kو H-2Dدر موش‌‌های همخون BALB/c مورد استفاده در ایران بود. در این آزمایش، بر اساس استاندارد FELASA از بافت طحال تعداد 30 سر موش BALB/c (15 نر و 15 ماده) نمونه‌برداری شد. سپس با استفاده از کیت‌‌های اختصاصی استخراج RNA و سنتز cDNA انجام شد. برای تعیین وضعیت ژنتیکی مارکرهای مد نظر، به‌‌ترتیب قطعات 820 و 295 جفت بازی از توالی ژن کد‌‌کننده‌‌ی H-2D و H-2K با روش PCR و پرایمرهای اختصاصی تکثیر شد. تفاوت‌‌های نوکلئوتیدی در قطعات تکثیر شده نسبت به توالی مرجع، وجه تمایز بین آلل‌‌ها و هاپلوتایپ‌‌های مختلف قرار گرفت. توالی نمونه‌‌های مورد آزمایش با استفاده از روش توالی‌‌یابی سنگر تعیین و پس از پیرایش اولیه و مقایسه با آلل‌‌های استاندارد موش نژاد BALB/c، وضعیت ژنتیکی برای مارکرهای مورد آزمایش تعیین شد. نتایج نشان داد که از تعداد 30 سر موش مورد آزمایش، تعداد 25 سر در جایگاه H-2K  دارای آلل d (آلل استاندارد موش BALB/c) بود، یک سر موش آلل d جهش یافته و 4 سر دارای آلل k بودند. همچنین از کل نمونه‌‌ها، تعداد 25 سر در جایگاه H-2D دارای آلل d منطبق با توالی مرجع بودند. در این جایگاه، تعداد 3 سر موش آلل d جهش یافته و 2 سر آلل غیر از d داشتند. بین موش‌‌های نر و ماده از نظر فراوانی آلودگی ژنتیکی تفاوتی وجود نداشت (05/0<P). از مجموع 30 سر موش، 25 سر هاپلوتایپ d داشتند که هاپلوتایپ استاندارد موش‌‌های BALB/c است. این نتایج نشان از آلودگی حدود 17 درصدی در جایگاه‌‌های مورد مطالعه در کلنی موش‌‌های BALB/c داشت که احتمالاً ناشی از جهش‌‌های تک نوکلئوتیدی و یا آمیزش‌‌های کنترل نشده باشد. در کل، نتایج این پژوهش نشان داد که حداکثر حدود 83% موش‌‌های BALB/c مورد آزمایش از نظر جایگاه‌‌های ژنی H-2K و H-2D خلوص دارند. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Genetic monitoring of immunegentic class-I major histocompatibility complex loci in BALB/c mice

نویسندگان [English]

  • A. R. Yousefi
  • M. M. Ranjbar
Razi Vaccine and serum research institute, Agricultural Reasearch, Education and Extention Organization (AREEO), Karaj, Iran
چکیده [English]

Genetic quality control test is one of most important procedures in laboratory animal breeding. This study was aimed to monitor two immunogenic loci, H-2D and H-2K, in BALB/c inbred mouse strain. In this study, according to the FELASA recommendations, a total of 30 mice (15 male and 15 female) were randomly selected from the BALB/c colony. The animals were euthanized by Ketamine-Rampon, and the spleen tissue samples collected under sterile condition. Thereafter, total RNA was extracted and cDNA was synthezed using specific kites. In the current study, two DNA segments of 295 and 820 pb from H-2K and H-2D loci were amplified using specific primers and PCR method, respectively. The nucleoid differences between the sequenced samples were considered to identify alleles and haplotypes. The nucleoid sequences were determined using Sanger method and the primed sequences were then aligned and compared with the standard sequence of the BALB/c sequence as the reference. Results showed that 25 mice of 30 sampled mice had d allele in H-2K loci. In addition, four mice had sequences associated with k allele and one mouse showed mutant-d allele. Also, 25 mice of the 30 sampled mice showed complete identity with the d allele as the reference of H-2D BALB/c allele. However, three mice showed mutant-d allele, while the sequence of two mice did not show identity with d alleles. Moreover, among 30 investigated mice, 25 mice showed standard d haplotype of BALB/c strain. There was no significant difference between male and female mice regarding genetic contamination (P<0.05). These finding show that about 17% genetic contamination in the H-2K and H-2D loci of BALB/c colony which is probably related to single nucleotide mutation or uncontrolled mating. In conclusion, the results of the present study showed that approximately 83% of the BALB/c mice colonies were pure in H-2K and H-2D immunogenic loci.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Genetic marker
  • Genetic monitoring
  • Laboratory mice
  • Major histocompatibility Complex
1- Amadou, C., A. Kumánovics, E. P. Jones, D. Lambracht‐Washington, M. Yoshino and K. F. Lindahl. 1999. The mouse major histocompatibility complex: some assembly required. Immunological Reviews 167: 211-221.
2- Bailey, D. W. 1959. Rates of subline divergence in highly inbred strains of mice. Journal of Heredity 50: 26-30.
3- Bailey, D. W. 1978. Sources of subline divergence and their relative importance for sublines of six major inbred strains of mice. 3rd  edition. Academic Press, 852.
4- Bailey, D. W. 1982. How pure are inbred strains of mice? Immunology Today 3: 210-214.
5- Benavides, F., T. Rülicke, J.-B. Prins, J. Bussell, F. Scavizzi, P. Cinelli, Y. Herault and D. Wedekind. 2019. Genetic quality assurance and genetic monitoring of laboratory mice and rats: FELASA Working Group Report. Laboratory Animals: 0023677219867719.
6- Cao, T. M., B. Lo, E. A. Ranheim, F. C. Grumet and J. A. Shizuru. 2003. Variable hematopoietic graft rejection and graft-versus-host disease in MHC-matched strains of mice. Proceedings of the National Academy of Sciences 100: 11571-11576.
7- Danchin, E., V. Vitiello, A. Vienne, O. Richard, P. Gouret, M. F. McDermott and P. Pontarotti. 2004. The major histocompatibility complex origin. Immunological Reviews 198: 216-232.
8- Fahey, J. R., H. Katoh, R. Malcolm and A. V. Perez. 2013. The case for genetic monitoring of mice and rats used in biomedical research. Mammalian Genome 24: 89-94.
9- Fox, J. G., S. Barthold, M. Davisson, C. E. Newcomer, F. W. Quimby and A. Smith. 2006. The Mouse in biomedical research diseases. Academic Press, 852.
10- Fox, J. L. 1983. Scientist sues over genetically impure mice. Science (New York, NY) 221: 625-628.
11- Kahan, B., R. Auerbach, B. J. Alter and F. H. Bach. 1982. Histocompatibility and isoenzyme differences in commercially supplied" BALB/c" mice. Science 217: 379-381.
12- Klebs, S. H., M. W. Hoffmann, P. B. Musholt, B. Bayer and T. J. Musholt. 2003. Detection of H-2 alleles by PCR-RFLP—an alternative to flow cytometry in the screening of transgenic mice. Journal of Immunological Methods 276: 197-205.
13- Petkov, P. M., M. A. Cassell, E. E. Sargent, C. J. Donnelly, P. Robinson, V. Crew, S. Asquith, R. V. Haar and M. V. Wiles. 2004. Development of a SNP genotyping panel for genetic monitoring of the laboratory mouse. Genomics 83: 902-911.
14- Strobel, M. C., L. G. Reinholdt, R. D. Malcolm and K. Pritchett-Corning. Section. 2015. Genetic monitoring of laboratory mice and ratsLaboratory Animal Medicine. Elsevier, 1403-1416.  
15- Sundberg, J., D. Boggess, L. Shultz and W. Beamer. 1994. The flaky skin (fsn) mutation, chromosome. CRC Press, Boca Raton, FL. p. 253-268.
16- Zurita, E., M. Chagoyen, M. Cantero, R. Alonso, A. González-Neira, A. López-Jiménez, J. A. López-Moreno, C. P. Landel, J. Benítez and F. Pazos. 2011. Genetic polymorphisms among C57BL/6 mouse inbred strains. Transgenic Research 20: 481-489