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metadata.dc.type: Dissertação
Title: Estudo de associação genômica ampla (GWAS) para características de escore visual de conformação, precocidade e musculosidade na raça nelore
metadata.dc.creator: Machado, Pamela Carla
metadata.dc.contributor.advisor1: Pedrosa, Victor Breno
metadata.dc.contributor.referee1: Brito, Luiz Fernando
metadata.dc.contributor.referee2: Rezende, Fernanda Marcondes
metadata.dc.description.resumo: Apesar da grande expressividade do Brasil frente à pecuária de corte, o rebanho bovino brasileiro, em sua maioria é composto por animais zebuínos, que quando comparados a raças taurinas apresentam desempenho e qualidade de carcaça inferior. Características avaliadas por escores corporais como: conformação (CONF), precocidade (PREC) e musculosidade (MUSC) são importantes parâmetros para identificação de animais com morfologia produtiva superior. Estudos de associação genômica ampla (GWAS) tencionam a compreensão da estrutura genética por meio da expressão de genes que influenciam determinada características produtivas. O objetivo do trabalho foi implementar GWAS para as características mensuradas por escores visuais CONF, PREC e MUSC para bovinos da raça Nelore, identificando regiões genômicas de maiores efeitos, genes candidatos, além de detectar processos fisiológicos envoltos na variabilidade fenotípica de tais características. As informações de fenótipos foram coletadas em 20.807 animais, cujo arquivo de pedigree totalizava 39.508 indivíduos. Já as informações de DNA foram extraídas de bovinos genotipados por meio do painel GGP-indicus 35K. As análises foram realizadas pelo método de single-step GWAS (ssGWAS) através dos programas da família BLUPF90, que aferiram as variações para janelas genômicas contendo 10 polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) contínuos. Os genes candidatos foram identificados pelo banco de dados ENSEMBL, considerando aqueles cujas regiões apresentaram valores iguais ou superiores a 1% da variância genética aditiva total. As análises subsequentes foram as de ontologia genética (GO, PANTHER) e de redes de conexões de genes (REVIGO), com o propósito de detectar sob quais vias biológicas os genes atuavam, e o efeito associado sobre as características citadas. Para CONF foram identificadas 27 regiões genômicas presentes em 7 cromossomos diferentes, abrigando 27 genes candidatos. Um total de 26 regiões genômicas dispersas em 4 cromossomos, expondo 26 genes candidatos foram encontradas para PREC. Relativo a MUSC, 19 regiões cromossômicas associadas a 26 genes, localizados em 5 cromossomos diferentes foram observados. Os resultados das análises da via ontológica revelaram genes influentes para CONF, incluindo ALDH9A1, RXRG, RAB2A e CYP7A1, que estão envolvidos no metabolismo lipídico. Os principais genes identificados para PREC foram o ELOVL5, PID1, DNER, TRIP12 e PLCB1, envolidos na síntese de ácidos graxos de cadeia longa, regulação dos níveis de colesterol, metabolismo lipídico e diferenciação muscular. Para MUSC, os genes de maior destaque em vias biológicas que resultam na expressão do desenvolvimento muscular foram o SEMA6A, TIAM2, UNC5A e UIMC1. Os genes candidatos relatados neste estudo podem ser futuramente utilizados em programas de melhoramento genético visando o aumento do ganho genético de características de crescimento em bovinos de corte.
Abstract: Despite the great expressiveness of Brazil in relation to beef cattle, the Brazilian cattle herd is mostly composed of Zebu genes, which when compared to taurine breeds have lower performance and carcass quality. Characteristics evaluated by body scores such as: conformation (CONF), precocity (PREC) and musculature (MUSC) are important parameters for identifying animals with superior productive morphology. Genomic Wide Association Studies (GWAS) aim to understand the genetic structure through the expression of genes that influence certain productive traits. The objective of the work was to implement GWAS for the characteristics measured by visual scores CONF, PREC and MUSC for Nellore cattle, identifying genomic regions with greater effects, candidate genes, in addition to detecting physiological processes involved in the phenotypic variability of such characteristics. The phenotype information was collected from 20,807 animals, whose pedigree file totaled 39,508 individuals. The DNA information was extracted from genotyped cattle using the GGP-indicus 35K panel. The analyzes were performed by the single-step GWAS method (ssGWAS) using the BLUPF90 family programs, which measured the variations for genomic windows containing 10 continuous single nucleotide polymorphisms (SNPs). Candidate genes were identified by the ENSEMBL database, considering those whose regions presented values equal to or greater than 1% of the total additive genetic variance. The subsequent analyzes were those of genetic ontology (GO, PANTHER) and of gene connection networks (REVIGO), with the purpose of detecting which biological pathways the genes acted on, and the associated effect on the mentioned characteristics. For CONF, 27 genomic regions present in 7 different chromosomes were identified, harboring 27 candidate genes. A total of 26 genomic regions spread across 4 chromosomes, exposing 26 candidate genes were found for PREC. Regarding MUSC, 19 chromosomal regions associated with 26 genes located on 5 different chromosomes were observed. The results of ontological pathway analyzes revealed influential genes for CONF, including ALDH9A1, RXRG, RAB2A and CYP7A1, which are involved in lipid metabolism. The main genes identified for PREC were ELOVL5, PID1, DNER, TRIP12 and PLCB1, involved in the synthesis of long-chain fatty acids, regulation of cholesterol levels, lipid metabolism and muscle differentiation. For MUSC, the most prominent genes in biological pathways that result in the expression of muscle development were SEMA6A, TIAM2, UNC5A and UIMC1. The candidate genes reported in this study can be used in the future in breeding programs aiming to increase the genetic gain of growth traits in beef cattle.
Keywords: bovinos zebuínos
desempenho
ssGWAS
genes candidatos
zebu cattle
performance
ssGWAS
candidate genes
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ZOOTECNIA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Estadual de Ponta Grossa
metadata.dc.publisher.initials: UEPG
metadata.dc.publisher.department: Departamento de Zootecnia
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós Graduação em Zootecnia
Citation: MACHADO, Pamela Carla. Estudo de associação genômica ampla (GWAS) para características de escore visual de conformação, precocidade e musculosidade na raça nelore. 2021. Dissertação (Mestrado em Zootecnia) - Universidade Estadual de Ponta Grossa. Ponta Grossa. 2021.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3553
Issue Date: 25-Aug-2021
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