Genome-wide association study on growth traits in Colombian Hair Sheep

Inglés. ABSTRACT The Colombian hair sheep have characteristics of great interest, among the following: high capacity for adaptation, good fertility, high prolifically, and low presence of diseases, which have been little studied. Currently, genome-wide association studies (GWAS) have been widely used to detect and locate candidate genes. However, in sheep, there is a low number of investigations carried out in GWAS, because the available information is limited, compared to that of other species. This research aimed to conduct a genome-wide association study on muscle growth traits using the Illumina OvineSNPs50 BeadChip array. A GWAS using 54.241 single nucleotide polymorphisms (SNPs) was conducted in Ethiopian (44 individuals), Sudan (63), and Pelibuey (60) breeds of Creole hair sheep to evaluate eight growth traits. Quality control was performed using a linear regression model in PLINK. Moreover, a functional analysis was done in the KEGG database using the Ovis aries (sheep) genome v.3.1. In total, 44.396 SNPs that passed quality control were used for the analysis. The 10 most significant SNPs were identified for each trait. The functional analysis allowed the annotating of four candidate genes, namely CEP135, EMCN, PAM, and PIAS2, as the most relevant genes for the traits assessed. Additionally, 27 genes associated with phenotypic traits were considered promising and could also be influencing growth traits. This is the first GWAS on Colombian hair sheep to report genomic traits associated with muscle growth traits. Four candidate genes (CEP135, EMCN, PAM, and PIAS2) associated with eight growth traits were identified by genome-wide association in colombian hair sheep.

Español; castellano. RESUMEN Los Ovinos de Pelo Colombiano tienen características de gran interés, entre ellas se resaltan: alta capacidad de adaptación, buena fertilidad, alta prolificidad y baja presencia de enfermedades que han sido poco estudiadas. Actualmente, los estudios de asociación de genoma completo (GWAS) han sido ampliamente usados para detectar y localizar genes candidatos. Sin embargo, en ovinos se cuenta con un bajo número de investigaciones al respecto, debido a que la información disponible se encuentra limitada, en comparación con la de otras especies. El objetivo de esta investigación fue realizar un análisis genómico asociado a caracteres de crecimiento muscular, mediante el uso del microarreglo OvineSNP50 BeadChip de Illumina. Se realizó un GWAS empleando 54,241 polimorfismos de nucleótido simple (SNPs), en ovinos de pelo criollo, en el cual se evaluaron las variedades raciales Etíope (44), Sudán (63) y Pelibuey (60), para ocho caracteres de crecimiento. Se llevó a cabo un control de calidad a través del programa PLINK, por medio de un modelo de regresión lineal. Posteriormente se hizo un análisis funcional, empleando el genoma ovino Ovis aries v.3.1, en la base de datos de KEGG. Después de haber realizado el control de calidad, se analizaron 44,396 SNP. Se identificaron los 10 SNPs más significativos para cada carácter. A través del análisis funcional se logró anotar cuatro posibles genes candidatos (CEP135, EMCN, PAM y PIAS2), como los más importantes en los caracteres evaluados. Adicionalmente, se encontraron 27 genes asociados a los caracteres fenotípicos, los cuales pueden ser prometedores y podrían estar influyendo en los caracteres de crecimiento. Este trabajo es el primer GWAS en ovinos de pelo colombiano en el país, que ha asociado caracteres fenotípicos de crecimiento muscular con caracteres genómicos. El GWAS permitió identificar cuatro posibles genes candidatos (CEP135, EMCN, PAM y PIAS2), asociados a ocho caracteres de crecimiento.