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metadata.dc.type: Dissertação
Title: Estudos de associação genômica ampla para características de qualidade do leite em bovinos da raça holandesa do Brasil
metadata.dc.creator: Gaia, Rita Carolina
metadata.dc.contributor.advisor1: Pedrosa, Victor Breno
metadata.dc.contributor.referee1: Martins, Adriana de Souza
metadata.dc.contributor.referee2: Pinto, Luis Fernando Batista
metadata.dc.description.resumo: Com o desenvolvimento acelerado da indústria visando cada vez mais qualidade e rendimento, foi necessário buscar ferramentas inovadoras para que os rebanhos consigam acompanhar as exigências de mercado com rentabilidade e bem-estar. Com os estudos de associação do genoma (GWAS) há relatos de muitos marcadores moleculares que contribuem para a produção leiteira, e características de gordura e proteína do leite, na Raça Holandesa. Ao longo dos anos, vários estudos de GWAS identificaram genes relevantes para produção de leite e sólidos em diferentes populações da raça Holandesa. Entretanto, ainda não há muitas informações sobre o genoma desses animais no Brasil, onde estes são mantidos sob condições de criação, manejo e clima distintos dos demais locais onde os estudos da genômica já estão mais avançados. Por isso, neste estudo foram encontradas regiões genômicas importantes para porcentagem de gordura e proteína, bem como, produção de gordura de proteína em quilos, nos bovinos da raça Holandesa criados no Brasil. Neste estudo, analisaram-se dados de produção de leite em 2.339 vacas Holandesas em quatro estados brasileiros entre 2021 e 2022, com 84.411 marcadores após controle de qualidade, utilizando o GGP Bovine 100k SNP Chip. A abordagem ssGWAS foi aplicada com a família de programas BLUPF90, seguida pela exploração de regiões genômicas com SNPs significativos (P-value <5x10-8) e identificação de genes associados, complementadas por análises de enriquecimento e redes gênicas utilizando-se as ferramentas DAVID e STRING. Os genes CPSF1, CYHR1, DGAT1, SLC52A2 e TSNARE1 foram encontrados em todas as características analisadas. E os genes que tiveram maior pico nos gráficos de Manhattan Plot foram os genes SLC52A2 e DGAT1. Para produção de proteína em quilos foram encontrados 17 cromossomos em 30 genes diferentes, já para PTAprodução de gordura em quilos foram encontrados 27 genes em 16 cromossomos. No que diz respeito a porcentagem de proteína, foram encontrados 12 genes em 3 cromossomos e para porcentagem de gordura foram encontrados 48 genes em 23 cromossomos. Na análise dos parâmetros funcionais, foi observado que os genes CSN1S1, CSN2, PLEC, SVEP1, MAML3, MRTFA e MRTFB desempenham uma função predominante nos processos biológicos relacionados à característica de proteína em quilos. No que diz respeito à característica de proteína em porcentagem, foram identificados como mais relevantes os genes EPPK1, PLEC, VPS28, ADGRB1, CSN1S1, CSN2, CSN3, MAPK15, TRAPPC9, GHR, HSTN, CPSF1, ZC3H3 e SLC4A4. Para produção de gordura em quilos, foram encontrados 35 genes, sendo o de maior evidencia o gene PLEC e dos 42 genes para porcentagem de gordura os genes com maior incidência foram AGO2 e AGO3. Estes genes podem estar relacionados nas funções dos processos biológicos, funções relacionadas do componente celular e função molecular. Funções diretas ou indiretas, para produção leiteira ainda não foram estabelecidas na literatura para os genes AGO2, AGO3, ARHGAP39, C25H16ORF82, CDH3, CMYA5, DENND3, EEF1D, ENSBTAG00000025756, ENSBTAG00000038214, ENSBTAG00000048091, ENSBTAG00000051599, ENSBTAG00000053188, ENSBTAG00000054671, ENSBTAG00000055067, EXOC3, FBXO43, GLT6D1, GNAI3, GPAA1, GRHL2, GUCA1A, IQANK1, IVNS1APB, KCNA4, KIAA0753, KMT2E, LRRC1, MAF1, MAPK15, MLIP, MRTFB, NADSYN, NCALD, OPCML, OR2D37, OSCP1, OSR2, PIK3C2G, PTK2, PTPN14, RAB2A, RAP1GAP2, RCN3, RERG, RGMA, RNF1144B, RNF19A, RTRAF, SEMA3A, SH2D4B, SPAG1, SPIN1, STK40, TNRC6B, UBXN2A, ZBTB46 e ZNF691. Portanto, estes genes podem colaborar para o melhoramento genético da raça Holandesa do Brasil, sendo expressos nos rebanhos leiteiros criados em ambientes tropicais e sub tropicais. Este estudo desempenhou um papel importante ao investigar a composição genética dos bovinos leiteiros da raça Holandesa criados em condições ambientais brasileiras. Essa pesquisa visou obter um maior conhecimento das variantes genéticas favoráveis que podem contribuir para o aumento da produtividade leiteira nacional.
Abstract: With the accelerated development of the industry, increasingly aiming for quality and performance, it was necessary to seek innovative tools so that herds can keep up with market demands with profitability and well-being. With genome-wide association studies (GWAS) there are reports of many molecular markers that contribute to milk production, and milk fat and protein characteristics, in the Holstein Breed. Over the years, several GWAS studies have identified genes relevant to milk and solid production in different Holstein populations. However, there is still not much information about the genome of these animals in Brazil, where they are kept under breeding, management and climate conditions that are different from other places where genomic studies are already more advanced. Therefore, in this study, important genomic regions were found for the percentage of fat and protein, as well as the production of protein fat in kilos, in Holstein cattle raised in Brazil. In this study, milk production data was analyzed in 2,339 Holstein cows in four Brazilian states between 2021 and 2022, with 84,411 markers after quality control, using the GGP Bovine 100k SNP Chip. The ssGWAS approach was applied with the BLUPF90 family of programs, followed by the exploration of genomic regions with significant SNPs (P-value <5x10- 8) and identification of associated genes, complemented by enrichment analyzes and gene networks using DAVID tools and STRING. The CPSF1, CYHR1, DGAT1, SLC52A2 and TSNARE1 genes were found in all analyzed traits. And the genes that had the highest peak in the Manhattan Plot graphs were the SLC52A2 and DGAT1 genes. For protein production in kilos, 17 chromosomes were found in 30 different genes, while for PTA fat production in kilos, 27 genes were found in 16 chromosomes. Regarding the protein percentage, 12 genes were found on 3 chromosomes and for fat percentage, 48 genes were found on 23 chromosomes. In the analysis of functional parameters, it was observed that the genes CSN1S1, CSN2, PLEC, SVEP1, MAML3, MRTFA and MRTFB play a predominant role in biological processes related to the kilo protein characteristic. With regard to the protein characteristic in percentage, the genes EPPK1, PLEC, VPS28, ADGRB1, CSN1S1, CSN2, CSN3, MAPK15, TRAPPC9, GHR, HSTN, CPSF1, ZC3H3 and SLC4A4 were identified as most relevant. For fat production in kilos, 35 genes were found, the most evident being the PLEC gene and of the 42 genes for fat percentage, the genes with the highest incidence were AGO2 and AGO3. These genes may be related in the functions of biological processes, related functions of the cellular component and molecular function. Direct or indirect functions for milk production have not yet been established in the literature for the genes AGO2, AGO3, ARHGAP39, C25H16ORF82, CDH3, CMYA5, DENND3, EEF1D, ENSBTAG00000025756, ENSBTAG00000038214, ENSBTAG00000048091, ENSBTAG00000 051599, ENSBTAG00000053188, ENSBTAG00000054671, ENSBTAG00000055067, EXOC3, FBXO43 , GLT6D1, GNAI3, GPAA1, GRHL2, GUCA1A, IQANK1, IVNS1APB, KCNA4, KIAA0753, KMT2E, LRRC1, MAF1, MAPK15, MLIP, MRTFB, NADSYN, NCALD, OPCML, OR2D37, OSCP1, OSR2, PIK3C2G, PTK2, PTPN14, RAB2A , RAP1GAP2, RCN3, RERG, RGMA, RNF1144B, RNF19A, RTRAF, SEMA3A, SH2D4B, SPAG1, SPIN1, STK40, TNRC6B, UBXN2A, ZBTB46 and ZNF691. Therefore, these genes can contribute to the genetic improvement of the Brazilian Holstein breed, being expressed in dairy herds raised in tropical and subtropical environments. This study played an important role in investigating the genetic composition of Holstein dairy cattle raised in Brazilian environmental conditions. This research aimed to obtain greater knowledge of favorable genetic variants that can contribute to increasing national dairy productivity.
Keywords: Genes
GWAS
gordura
leite
proteína
Genes
GWAS
fat
milk
protein
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: GAIA, Rita Carolina. Estudos de associação genômica ampla para características de qualidade do leite em bovinos da raça holandesa do Brasil. 2023. Dissertação (Mestrado em Zootecnia) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2023.
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/4144
Issue Date: 3-Nov-2023
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