Análise de rede descobre genes putativos que afetam a resistência à infestação de carrapatos na pele de gado Braford

• Processo: 19/26298-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2020
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Genética
• Pesquisador responsável: Luciana Correia de Almeida Regitano
• Beneficiário: Luciana Correia de Almeida Regitano
• Instituição Sede: Embrapa Pecuária Sudeste. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Análise de sequência de RNA Genômica Expressão gênica Rhipicephalus microplus Bovinos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bovine | Braford | enrichment analysis | gene expression | Rhipicephalus microplus | RNA-seq | Genômica

Resumo

Antecedentes: A resistência genética em bovinos é considerada uma maneira adequada de controlar a carga de carrapatos e suas conseqüentes perdas na produção animal. Explorando hospedeiros resistentes a carrapatos (R) e suscetíveis a carrapatos (S), investigamos os mecanismos genéticos subjacentes à variação da resistência de Braford à infestação por carrapatos. As biópsias de pele dos hospedeiros R (n = 20) e S (n = 19), infestados artificialmente quatro vezes, obtidas antes da primeira e 24h após a quarta infestação do carrapato foram submetidas ao seqüenciamento de RNA. Expressão gênica diferencial, enriquecimento funcional e análise de rede foram realizadas para identificar vias genéticas e fatores de transcrição (TFs) que afetam a resistência do hospedeiro. Resultados: Comparações intergrupos de hospedeiros antes (Rpre vs. Spre) e depois (Rpost vs. Spost) da infestação por carrapatos encontraram 51 genes expressos diferencialmente (DEGs), dos quais quase todos apresentaram alta variação (TopDEGs), e 38 eram genes redundantes. A expressão gênica foi consistentemente diferente entre os hospedeiros R e S, sugerindo a existência de mecanismos anti-tick específicos. Nas comparações intragrupos, Rpost vs. Rpre e Spost vs. Spre, encontramos mais de dois mil DEGs em resposta à infestação por carrapatos nos dois grupos de resistência. TopDEGs redundantes e não redundantes com possíveis funções anti-tick sugeriram um papel no desenvolvimento de diferentes níveis de resistência dentro da mesma raça. A quimiotaxia de leucócitos estava super-representada em ambos os hospedeiros, enquanto a degradação e remodelação da pele foram encontradas apenas nos TopDEGs dos hospedeiros R. Além disso, esses genes indicaram a participação de citocinas, como IL6 e IL22, e a ativação da via de sinalização Wingless (WNT). Um gene central dessa via, o WNT7A, foi modulado consistentemente quando os hospedeiros foram comparados. Além disso, as descobertas baseadas em um estudo de associação ampla do genoma (GWAS) corroboram a previsão da via de sinalização do WNT como um candidato mecanismo de resistência. A regulação da resposta imune foi a via mais relevante prevista para os hospedeiros S. Membros das famílias Ap1 e NF-kB foram os TFs mais relevantes previstos para R e S, respectivamente. Conclusão: Este trabalho fornece indicações de mecanismos genéticos apresentados por bovinos Braford com diferentes níveis de resistência em resposta à infestação de carrapatos, contribuindo para a busca de genes candidatos à resistência a carrapatos em bovinos. (AU)