Prospecção de regiões pleiotrópicas para características complexas relevantes ao melhoramento bovino a partir de GWAS bi-característica

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Buss, Carlos Eduardo
Orientador(a): Regitano, Luciana Correia de Almeida lattes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Genética Evolutiva e Biologia Molecular - PPGGEv
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/12951
Resumo: The demand for sustainable beef production systems drives the development of new tools that aim to reduce the production costs and to avoid losses in meat quality. The objective of this study was to identify possible interactions among meat quality, calcium (Ca2+) content and feed efficiency, as well as to investigate which biological mechanisms underlie Nelore's complex traits modulation. For this, we estimated heritability, genetic correlations, and bivariate Genome Wide Association Study (GWAS). Our results indicated that the efficient animal's selection (low RFI) may not necessarily generate animals with less subcutaneous fat deposition, but may increase intramuscular fat (IMF). We identified a region located on chromosome 20, close to the genes CD180 and MAST4, both related to the regulation of lipid metabolism. IMF showed no correlation with other fat deposits in our data, indicating this trait could be selected independently from the others for breeding purposes. In the second chapter, we analyzed the influence of Ca2+ on meat tenderness measured at 14 days after slaughter (WSF14), and we estimated a negative correlation between these traits, which evidences a low shear force indices (tender beef) are associated with high Ca2+ content index. These associations may be the effect of calcium-dependent proteases on meat tenderness. From an integrative Transcriptome-wide association study (TWAS) approach, combining bivariate GWAS and cis-eQTL (SMR), we identified two candidate genes (DAP3 and ALKBH3) regulators of apoptosis, essential for the muscle-to-meat conversion process. Thus, the approaches allowed to estimate the association of complex phenotypes relevant to bovine breeding, as well as to indicate new candidate genes and metabolic pathways, decomposing part of the additive variance of these traits, contributing toward new strategies on genomic selection.
id SCAR_3272c972822d0a1c2b17ba428d3a58a7
oai_identifier_str oai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/12951
network_acronym_str SCAR
network_name_str Repositório Institucional da UFSCAR
repository_id_str
spelling Buss, Carlos EduardoRegitano, Luciana Correia de Almeidahttp://lattes.cnpq.br/9595338480545794Mourão, Gerson Barretohttp://lattes.cnpq.br/9445730779415218http://lattes.cnpq.br/8529115487004161fbedbcb0-cbff-4ac2-8884-96b25c57898e2020-06-22T12:06:32Z2020-06-22T12:06:32Z2019-05-31BUSS, Carlos Eduardo. Prospecção de regiões pleiotrópicas para características complexas relevantes ao melhoramento bovino a partir de GWAS bi-característica. 2019. Tese (Doutorado em Genética Evolutiva e Biologia Molecular) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/12951.https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/12951The demand for sustainable beef production systems drives the development of new tools that aim to reduce the production costs and to avoid losses in meat quality. The objective of this study was to identify possible interactions among meat quality, calcium (Ca2+) content and feed efficiency, as well as to investigate which biological mechanisms underlie Nelore's complex traits modulation. For this, we estimated heritability, genetic correlations, and bivariate Genome Wide Association Study (GWAS). Our results indicated that the efficient animal's selection (low RFI) may not necessarily generate animals with less subcutaneous fat deposition, but may increase intramuscular fat (IMF). We identified a region located on chromosome 20, close to the genes CD180 and MAST4, both related to the regulation of lipid metabolism. IMF showed no correlation with other fat deposits in our data, indicating this trait could be selected independently from the others for breeding purposes. In the second chapter, we analyzed the influence of Ca2+ on meat tenderness measured at 14 days after slaughter (WSF14), and we estimated a negative correlation between these traits, which evidences a low shear force indices (tender beef) are associated with high Ca2+ content index. These associations may be the effect of calcium-dependent proteases on meat tenderness. From an integrative Transcriptome-wide association study (TWAS) approach, combining bivariate GWAS and cis-eQTL (SMR), we identified two candidate genes (DAP3 and ALKBH3) regulators of apoptosis, essential for the muscle-to-meat conversion process. Thus, the approaches allowed to estimate the association of complex phenotypes relevant to bovine breeding, as well as to indicate new candidate genes and metabolic pathways, decomposing part of the additive variance of these traits, contributing toward new strategies on genomic selection.A demanda por sistemas de produção de carne bovina sustentável direciona o desenvolvimento de novas ferramentas que visem reduzir os custos de produção e evitar perdas na qualidade da carne. O objetivo do presente estudo foi identificar possíveis interações entre qualidade de carne, conteúdo de Cálcio (Ca2+) e eficiência alimentar, bem como investigar quais mecanismos biológicos estão subjacentes à modulação conjunta destes fenótipos em animais da raça Nelore. Para tanto, estimamos herdabilidade, correlações genéticas e GWAS Bi-característica. Nossos resultados indicaram que a seleção de animais eficientes (baixo CAR) não necessariamente deve gerar animais com menos deposição de gordura subcutânea, dada a ausência de correlação, podendo, entretanto aumentar a gordura intramuscular (GIM). Identificamos uma região localizada no cromossomo 20, próximos aos genes CD180 e MAST4, ambos relacionados à regulação do metabolismo lipídico. O GIM não apresentou correlação com outros depósitos de gordura em nossos dados, indicando que poderia ser selecionado separadamente dos demais para fins de melhoramento. Adicionalmente no segundo capítulo, analisamos a influência do Ca2+ na maciez da carne medida 14 dias após o abate (FC14), tendo estimado correlação negativa entre estes fenótipos, indicando que baixos índices de força de cisalhamento (mais macio) estão associados a altos índices de conteúdo de Ca2+. Essas associações podem ser causadas pelo efeito das proteases dependentes de cálcio na maciez da carne. A partir de uma abordagem integrativa (Transcriptome-wide association study – TWAS), combinando GWAS bivariado e cis-eQTL, utilizando o método Summary Mendelian Randomization (SMR), identificamos dois novos genes candidatos (DAP3 e ALKBH3), reguladores da apoptose, essenciais para o processo de conversão de músculo em carne. Assim, as abordagens possibilitaram estimar a associação de fenótipos complexos relevantes ao melhoramento bovino, bem como indicar novos genes candidatos e vias metabólicas, decompondo parte da variância aditiva dessas características, contribuindo para o direcionamento de novas estratégias de seleção genômica.Não recebi financiamentoengUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Genética Evolutiva e Biologia Molecular - PPGGEvUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessMelhoramento bovinoQualidade de carneGwas bivariateCIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICACIENCIAS AGRARIAS::ZOOTECNIA::GENETICA E MELHORAMENTO DOS ANIMAIS DOMESTICOSProspecção de regiões pleiotrópicas para características complexas relevantes ao melhoramento bovino a partir de GWAS bi-característicaProspecting pleiotropic regions for complex traits relevant to cattle breeding from bivariate GWASinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis600600d01ccf4a-eded-40d0-baa1-67970b99caebreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALTESE_Buss_CE.pdfTESE_Buss_CE.pdfTese Buss CEapplication/pdf3088196https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/7fe76388-47a2-4759-a0a4-28cc86cb6e68/downloade0f727449622220e6016a7e2416526f5MD51trueAnonymousREAD2022-12-15carta_orientador_cbuss.pdfcarta_orientador_cbuss.pdfCarta comprovante assinada pela orientadora.application/pdf259374https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/a83691df-362c-4d92-977c-aa8517af2d28/download4947d122d40f9c6902d187b42b943dd4MD53falseAnonymousREAD2022-12-15CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/f6d826b3-0ca4-4b29-b271-e82b465b630b/downloade39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD54falseAnonymousREAD2022-12-15TEXTTESE_Buss_CE.pdf.txtTESE_Buss_CE.pdf.txtExtracted texttext/plain153066https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/df2746b8-c0ac-425b-9a71-77da9c394d38/download96120066da3327cc9c700bd2ccaf7c57MD59falseAnonymousREAD2022-12-15carta_orientador_cbuss.pdf.txtcarta_orientador_cbuss.pdf.txtExtracted texttext/plain1345https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/f1f7ff1f-405b-4a48-b33f-f1ab00aab0df/downloadf93e67eb79c2c04c5817811103b94408MD511falseAnonymousREAD2022-12-15THUMBNAILTESE_Buss_CE.pdf.jpgTESE_Buss_CE.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7214https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/12d5c697-16a0-427b-9c66-fe9e96868927/downloadb208f009f68b6e7cc03aff7e49d661d9MD510falseAnonymousREAD2022-12-15carta_orientador_cbuss.pdf.jpgcarta_orientador_cbuss.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg14437https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/862067d5-0a41-439c-a94d-96dd23bfab0d/downloadb620a657ddef5571a8f2c4d663d80bdaMD512falseAnonymousREAD2022-12-1520.500.14289/129512025-02-05 19:26:24.53http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilopen.accessoai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/12951https://repositorio.ufscar.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestrepositorio.sibi@ufscar.bropendoar:43222025-02-05T22:26:24Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
dc.title.por.fl_str_mv Prospecção de regiões pleiotrópicas para características complexas relevantes ao melhoramento bovino a partir de GWAS bi-característica
dc.title.alternative.eng.fl_str_mv Prospecting pleiotropic regions for complex traits relevant to cattle breeding from bivariate GWAS
title Prospecção de regiões pleiotrópicas para características complexas relevantes ao melhoramento bovino a partir de GWAS bi-característica
spellingShingle Prospecção de regiões pleiotrópicas para características complexas relevantes ao melhoramento bovino a partir de GWAS bi-característica
Buss, Carlos Eduardo
Melhoramento bovino
Qualidade de carne
Gwas bivariate
CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA
CIENCIAS AGRARIAS::ZOOTECNIA::GENETICA E MELHORAMENTO DOS ANIMAIS DOMESTICOS
title_short Prospecção de regiões pleiotrópicas para características complexas relevantes ao melhoramento bovino a partir de GWAS bi-característica
title_full Prospecção de regiões pleiotrópicas para características complexas relevantes ao melhoramento bovino a partir de GWAS bi-característica
title_fullStr Prospecção de regiões pleiotrópicas para características complexas relevantes ao melhoramento bovino a partir de GWAS bi-característica
title_full_unstemmed Prospecção de regiões pleiotrópicas para características complexas relevantes ao melhoramento bovino a partir de GWAS bi-característica
title_sort Prospecção de regiões pleiotrópicas para características complexas relevantes ao melhoramento bovino a partir de GWAS bi-característica
author Buss, Carlos Eduardo
author_facet Buss, Carlos Eduardo
author_role author
dc.contributor.authorlattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/8529115487004161
dc.contributor.author.fl_str_mv Buss, Carlos Eduardo
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Regitano, Luciana Correia de Almeida
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9595338480545794
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv Mourão, Gerson Barreto
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9445730779415218
dc.contributor.authorID.fl_str_mv fbedbcb0-cbff-4ac2-8884-96b25c57898e
contributor_str_mv Regitano, Luciana Correia de Almeida
Mourão, Gerson Barreto
dc.subject.por.fl_str_mv Melhoramento bovino
Qualidade de carne
Gwas bivariate
topic Melhoramento bovino
Qualidade de carne
Gwas bivariate
CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA
CIENCIAS AGRARIAS::ZOOTECNIA::GENETICA E MELHORAMENTO DOS ANIMAIS DOMESTICOS
dc.subject.cnpq.fl_str_mv CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA
CIENCIAS AGRARIAS::ZOOTECNIA::GENETICA E MELHORAMENTO DOS ANIMAIS DOMESTICOS
description The demand for sustainable beef production systems drives the development of new tools that aim to reduce the production costs and to avoid losses in meat quality. The objective of this study was to identify possible interactions among meat quality, calcium (Ca2+) content and feed efficiency, as well as to investigate which biological mechanisms underlie Nelore's complex traits modulation. For this, we estimated heritability, genetic correlations, and bivariate Genome Wide Association Study (GWAS). Our results indicated that the efficient animal's selection (low RFI) may not necessarily generate animals with less subcutaneous fat deposition, but may increase intramuscular fat (IMF). We identified a region located on chromosome 20, close to the genes CD180 and MAST4, both related to the regulation of lipid metabolism. IMF showed no correlation with other fat deposits in our data, indicating this trait could be selected independently from the others for breeding purposes. In the second chapter, we analyzed the influence of Ca2+ on meat tenderness measured at 14 days after slaughter (WSF14), and we estimated a negative correlation between these traits, which evidences a low shear force indices (tender beef) are associated with high Ca2+ content index. These associations may be the effect of calcium-dependent proteases on meat tenderness. From an integrative Transcriptome-wide association study (TWAS) approach, combining bivariate GWAS and cis-eQTL (SMR), we identified two candidate genes (DAP3 and ALKBH3) regulators of apoptosis, essential for the muscle-to-meat conversion process. Thus, the approaches allowed to estimate the association of complex phenotypes relevant to bovine breeding, as well as to indicate new candidate genes and metabolic pathways, decomposing part of the additive variance of these traits, contributing toward new strategies on genomic selection.
publishDate 2019
dc.date.issued.fl_str_mv 2019-05-31
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2020-06-22T12:06:32Z
dc.date.available.fl_str_mv 2020-06-22T12:06:32Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv BUSS, Carlos Eduardo. Prospecção de regiões pleiotrópicas para características complexas relevantes ao melhoramento bovino a partir de GWAS bi-característica. 2019. Tese (Doutorado em Genética Evolutiva e Biologia Molecular) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/12951.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/12951
identifier_str_mv BUSS, Carlos Eduardo. Prospecção de regiões pleiotrópicas para características complexas relevantes ao melhoramento bovino a partir de GWAS bi-característica. 2019. Tese (Doutorado em Genética Evolutiva e Biologia Molecular) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2019. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/12951.
url https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/12951
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.confidence.fl_str_mv 600
600
dc.relation.authority.fl_str_mv d01ccf4a-eded-40d0-baa1-67970b99caeb
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Genética Evolutiva e Biologia Molecular - PPGGEv
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFSCar
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de São Carlos
Câmpus São Carlos
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSCAR
instname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron:UFSCAR
instname_str Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron_str UFSCAR
institution UFSCAR
reponame_str Repositório Institucional da UFSCAR
collection Repositório Institucional da UFSCAR
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/7fe76388-47a2-4759-a0a4-28cc86cb6e68/download
https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/a83691df-362c-4d92-977c-aa8517af2d28/download
https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/f6d826b3-0ca4-4b29-b271-e82b465b630b/download
https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/df2746b8-c0ac-425b-9a71-77da9c394d38/download
https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/f1f7ff1f-405b-4a48-b33f-f1ab00aab0df/download
https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/12d5c697-16a0-427b-9c66-fe9e96868927/download
https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/862067d5-0a41-439c-a94d-96dd23bfab0d/download
bitstream.checksum.fl_str_mv e0f727449622220e6016a7e2416526f5
4947d122d40f9c6902d187b42b943dd4
e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34
96120066da3327cc9c700bd2ccaf7c57
f93e67eb79c2c04c5817811103b94408
b208f009f68b6e7cc03aff7e49d661d9
b620a657ddef5571a8f2c4d663d80bda
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
repository.mail.fl_str_mv repositorio.sibi@ufscar.br
_version_ 1851688814885470208