Estudo de associação genômica e análise de enriquecimento genético da criotolerância espermática em bovinos da raça Nelore

Abstract

Estudo de Associação Genômica (GWAS - Genome Wide Association Study) foi conduzido para identificar regiões cromossômicas relacionadas à capacidade de criotolerância espermática em bovinos da raça Nelore, empregando os fenótipos: diferença entre a motilidade do sêmen fresco e descongelado (DMD) e diferença entre a motilidade do sêmen fresco e pós-teste de termo-resistência (DMT), com o intuito de compreender melhor os fenômenos que regem tal característica. O perfil de SNP (SNP - Single Nucleotide Polymorphism) de cento e vinte e cinco touros foi determinado com o auxílio de micro-arranjo de alta densidade de SNP (BovineHD Illumina®). As estimativas dos valores genéticos dos touros (EBV - Estimated Breeding Value) (Experimento 1) e as médias das medidas fenotípicas (Experimento 2) foram calculadas para as características em questão. As metodologias estatísticas GRAMMAR e EIGENSTRAT foram utilizadas para a realização do teste de associação fenótipo / genótipo após procedimento de controle de qualidade dos dados. A análise de enriquecimento funcional foi realizada com auxílio do software DAVID. Essa análise apontou a família de genes Serpina (inibidores de proteases), reguladores de cAMP e componentes do citoesqueleto celular como o grupo de genes que apresentam maior importância funcional para as características avaliadas. Todas as metodologias testadas demonstraram-se capazes de identificar regiões genômicas associadas aos fenótipos DMD e DMT, destacando-se os cromossomos 1, 16 e 19

Genome Wide Association Study (GWAS) was performed in order to identify chromosomal regions related to sperm cryotolerance capacity in Nellore cattle for the phenotypes: difference between fresh and post-thaw semen motility (DMD) and difference between fresh and post thermal resistance test semen motility (DMT), aiming to better understand the phenomena governing this characteristic. SNP (Single Nucleotide Polymorphism) profile of one hundred and twenty five Nellore bulls were determined using high density SNP chip (BovineHD Illumina®). Estimated Breeding Values - EBV (Experiment 1) and phenotypic measures means (Experiment 2) were calculated for the evaluated traits. The statistical methodologies GRAMMAR and EIGENSTRAT were used to test the phenotype / genotype association after data quality control. Functional enrichment analysis was performed using DAVID software. These analyses pointed out to Serpine (protease inhibitor), cAMP metabolism control and cytoeskeletal components gene families as the most important functional gene groups for the evaluated traits. All the methods tested shown to be able to identify genomic regions associated with phenotypes DMD and DMT, especially chromosomes 1, 16 and 19