Detecção de potenciais variantes funcionais baseada em biologia de sistemas: o caso da eficiência alimentar em bovinos de corte

• Processo: 22/14610-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2023
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Zootecnia - Genética e Melhoramento dos Animais Domésticos
• Pesquisador responsável: Heidge Fukumasu
• Beneficiário: Heidge Fukumasu
• Instituição Sede: Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA). Universidade de São Paulo (USP). Pirassununga , SP, Brasil
• Assunto(s): Bovinos Estudo de associação genômica ampla Biologia de sistemas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cattle | feed efficiency | functional variants | Gwas | Transcriptomics | Biologia de sistemas

Resumo

Introdução: As variantes funcionais potenciais (PFVs) podem ser definidas como variantes genéticas responsáveis por um determinado fenótipo. Em última análise, esses são os melhores marcadores de DNA para reprodução e seleção de animais, especialmente para fenótipos poligênicos e complexos. Aqui, descrevemos a identificação de PFVs para fenótipos complexos (neste caso, Eficiência Alimentar em bovinos de corte) usando uma abordagem baseada em biologia de sistemas com base em dados de RNA-seq de órgãos fisiologicamente relevantes.Resultados: A biologia de sistemas juntamente com a fenotipagem molecular profunda por RNA-seq de fígado, músculo, hipotálamo, hipófise e glândulas adrenais de animais com alta e baixa eficiência alimentar (FE) medida pelo consumo residual de ração (IRF) identificou 2.000.936 variantes únicas . Dentre elas, 9.986 variantes foram significativamente associadas à EF e apenas 78 tiveram alto impacto na expressão proteica e foram consideradas como PFVs. Um conjunto de 169 variantes únicas significativas foi expressa em todos os cinco órgãos, no entanto, apenas 27 variantes tiveram um impacto moderado e nenhuma delas teve alto impacto na expressão de proteínas. Esses resultados fornecem evidências de efeitos específicos de tecido de PFVs de alto impacto. Os PFVs foram enriquecidos (FDR <0,05) para processamento e apresentação de antígenos mediados por MHC Classe I e II, que são uma parte importante da resposta imune adaptativa. A validação experimental desses PFVs foi demonstrada pelo aumento da precisão de predição para RFI usando a matriz G ponderada (ssGBLUP+wG; Acc=0,10 eb=0,48) obtida no ssGWAS em comparação com a matriz G não ponderada (ssGBLUP; Acc=0,29 eb=1,10).Conclusão: Aqui identificamos PFVs para EF em bovinos de corte usando uma estratégia baseada em biologia de sistemas e fenotipagem molecular profunda. Essa abordagem tem grande potencial para ser utilizada em programas de predição genética, especialmente para fenótipos poligênicos. (AU)