Detecção de assinaturas de seleção em zebuínos provenientes do Brasil e Continente Asiático

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Genuíno, Maria Victória Henrique
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Zootecnia
Programa de Pós-Graduação em Zootecnia
UFPB
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/34973
Resumo: From technological advances in the area of genomics and bioinformatics, it became possible to study the genetic structure of breeds and understand the changes in the genome caused by the process of natural and artificial selection over the generations. Thus, the objective of this study was to identify selection signatures in Nelore, Gir, and Sindhi cattle from Brazil and Asian continent. The genotypes used, from Brazil, consisted of 173 Nelore animals, 48 Gir animals, and 49 Sindhi animals. The genotypes from the Asian continent, from India, were composed of 50 Nelore animals and 27 Gir animals, while nine Sindhi animals were from Pakistan. All animals were genotyped with the high-density Illumina BovineHD BeadChip panel. For the detection of selection signatures, the XP-EHH, Rsb, and Fst methods were used. To define the selection signature regions, the window approach considering the size of 50kb was used. In each 50kb window, the average was obtained for each of the three methodologies studied. Therefore, the 40 windows of the highest average (for the three methods) for each breed were considered for gene identification and functional analysis. In this study, it was possible to observe selection signatures between populations of the same breed, but differing in terms of geographic location. Both Brazil and Asian continent differ in selection pressures and objectives. Thus, the identified selection signatures demonstrate how animal breeding programs are able to shape the genetic constitution of these breeds so that they are in conformity with the production systems. The identification of genes mainly related to adaptability (EIF2AK4, CPVL, RAP1GAP, HDHD3, BUB1B, U1, FILIP1L, SHANK2), immunity (FCGRT, ITGA6, MEIS1, BCL2L12), and resistance to pathogens and parasites (TREML1 e TREM2) indicate that, even if these traits were already present in the first imported zebu cattle, certain alleles were fixed so that Nelore, Gir and Sindhi animals could adapt to the Brazilian production conditions.
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For the detection of selection signatures, the XP-EHH, Rsb, and Fst methods were used. To define the selection signature regions, the window approach considering the size of 50kb was used. In each 50kb window, the average was obtained for each of the three methodologies studied. Therefore, the 40 windows of the highest average (for the three methods) for each breed were considered for gene identification and functional analysis. In this study, it was possible to observe selection signatures between populations of the same breed, but differing in terms of geographic location. Both Brazil and Asian continent differ in selection pressures and objectives. Thus, the identified selection signatures demonstrate how animal breeding programs are able to shape the genetic constitution of these breeds so that they are in conformity with the production systems. The identification of genes mainly related to adaptability (EIF2AK4, CPVL, RAP1GAP, HDHD3, BUB1B, U1, FILIP1L, SHANK2), immunity (FCGRT, ITGA6, MEIS1, BCL2L12), and resistance to pathogens and parasites (TREML1 e TREM2) indicate that, even if these traits were already present in the first imported zebu cattle, certain alleles were fixed so that Nelore, Gir and Sindhi animals could adapt to the Brazilian production conditions.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESA partir dos avanços tecnológicos na área da genômica e bioinformática, tornou- se possível estudar a estrutura genética das raças e compreender as alterações no genoma provocadas pelo processo de seleção natural e artificial ao longo das gerações. Assim, objetivo deste trabalho foi identificar assinaturas de seleção em bovinos da raça Nelore, Gir e Sindi, provenientes do Brasil e continente asiático. Os genótipos utilizados, oriundos do Brasil, consistiam em 173 animais Nelore, 48 animais Gir e 49 animais Sindi. Já os genótipos do continente asiático, provenientes da Índia, eram compostos por 50 animais Nelore e 27 animais Gir, enquanto que nove animais Sindi eram provenientes do Paquistão. Todos os animais foram genotipados com o painel de alta densidade Illumina BovineHD BeadChip. Para a detecção das assinaturas de seleção foram utilizadas as metodologias XP-EHH, Rsb e Fst. Foi utilizada a abordagem de janelas, considerando-se o tamanho de 50kb, para definir as regiões de assinatura de seleção. Em cada janela de 50kb foi obtida a média para cada uma das três metodologias estudadas. Logo, as 40 janelas de maior média (para as três metodologias), para cada uma das raças, foram consideradas para a identificação dos genes e análises funcionais. Neste estudo foi possível observar assinaturas de seleção entre populações de uma mesma raça, mas que diferem quanto à sua localização geográfica. Tanto no Brasil quanto no continente asiático, são utilizadas diferentes pressões e objetivos de seleção. Assim, as assinaturas de seleção identificadas demonstram como os programas de melhoramento genético animal são capazes de moldar a constituição genética destas raças para que estas estejam em conformidade com os sistemas de produção. A identificação de genes relacionados, principalmente, à adaptabilidade (EIF2AK4, CPVL, RAP1GAP, HDHD3, BUB1B, U1, FILIP1L, SHANK2), imunidade (FCGRT, ITGA6, MEIS1, BCL2L12) e resistência aos patógenos e parasitas (TREML1 e TREM2) indicam que, mesmo que estas características já estivessem presentes nos primeiros zebuínos importados, houve fixação de determinados alelos para que animais Nelore, Gir e Sindi pudessem se adaptar às condições de produção brasileiras.Universidade Federal da ParaíbaBrasilZootecniaPrograma de Pós-Graduação em ZootecniaUFPBBuzanskas, Marcos Elihttp://lattes.cnpq.br/5856886108149713Silva, Marcos Vinicius Gualberto Barbosa dahttp://lattes.cnpq.br/6353954532527478Genuíno, Maria Victória Henrique2025-06-27T19:04:00Z2023-10-042025-06-27T19:04:00Z2023-07-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/34973porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2025-06-28T06:05:04Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/34973Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpb.br/oai/requestdiretoria@ufpb.br||bdtd@biblioteca.ufpb.bropendoar:25462025-06-28T06:05:04Repositório Institucional da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
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description From technological advances in the area of genomics and bioinformatics, it became possible to study the genetic structure of breeds and understand the changes in the genome caused by the process of natural and artificial selection over the generations. Thus, the objective of this study was to identify selection signatures in Nelore, Gir, and Sindhi cattle from Brazil and Asian continent. The genotypes used, from Brazil, consisted of 173 Nelore animals, 48 Gir animals, and 49 Sindhi animals. The genotypes from the Asian continent, from India, were composed of 50 Nelore animals and 27 Gir animals, while nine Sindhi animals were from Pakistan. All animals were genotyped with the high-density Illumina BovineHD BeadChip panel. For the detection of selection signatures, the XP-EHH, Rsb, and Fst methods were used. To define the selection signature regions, the window approach considering the size of 50kb was used. In each 50kb window, the average was obtained for each of the three methodologies studied. Therefore, the 40 windows of the highest average (for the three methods) for each breed were considered for gene identification and functional analysis. In this study, it was possible to observe selection signatures between populations of the same breed, but differing in terms of geographic location. Both Brazil and Asian continent differ in selection pressures and objectives. Thus, the identified selection signatures demonstrate how animal breeding programs are able to shape the genetic constitution of these breeds so that they are in conformity with the production systems. The identification of genes mainly related to adaptability (EIF2AK4, CPVL, RAP1GAP, HDHD3, BUB1B, U1, FILIP1L, SHANK2), immunity (FCGRT, ITGA6, MEIS1, BCL2L12), and resistance to pathogens and parasites (TREML1 e TREM2) indicate that, even if these traits were already present in the first imported zebu cattle, certain alleles were fixed so that Nelore, Gir and Sindhi animals could adapt to the Brazilian production conditions.
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