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Tese em Português | VETTESES | ID: vtt-220941

Resumo

A hérnia escrotal é um dos defeitos mais observados na suinocultura e acarreta perdas produtivas no campo e na indústria, além de comprometer o pleno bem-estar animal. Também é um dos problemas mais frequentes em humanos, o que torna o suíno um excelente modelo animal para estudos. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi prospectar regiões do genoma suíno, relacionadas a manifestação de hérnia escrotal, a fim de encontrar possíveis genes candidatos à doença por meio do estudo de associação global do genoma (GWAS). As análises foram realizadas utilizando-se duas metodologias: marcadores únicos e marcadores múltiplos. Para tal, utilizaram-se os softwares computacionais Plink 1.9 e Blossoc, respectivamente. O estudo foi organizado em delineamento caso-controle, e para isso foram usadas amostras de 296 suínos comerciais machos, de linhagem híbrida (Agroceres PIC®). O DNA genômico foi extraído das amostras com kits específicos e posteriormente enviado para genotipagem com o painel de polimorfismos de nucleotídeo único (SNP) GGP porcine BeadChip (Neogen, Lincon, NE, EUA), que contém 51.558 SNPs distribuídos pelo genoma suíno. Ao final do controle de qualidade das amostras restaram 294 animais, sendo 101 casos e 193 controles. O controle de qualidade dos SNPs começou com 50.697 SNPs e terminou com 39.450 SNPs (metodologia de marcadores únicos) e 39.371 SNPs (metodologia de marcadores múltiplos). Foram gerados os gráficos Manhattan Plot, QQ-Plot e o gráfico de escores. Os dados foram enriquecidos através das bases de dados DAVID, REVIGO e STRING. Ao total, 27 SNPs distribuídos nos cromossomos SSC3, SSC8, SSC9, SSC14, SSC15, SSC16 e cromossomo sexual, foram significativos nas análises do Plink, 57 genes foram prospectados, sendo 38 caracterizados e 19 não caracterizados. Nas análises do Blossoc, 395 SNPs ultrapassaram o nível sugestivo de significância, 381 genes foram prospectados, sendo 235 caracterizados e 146 não caracterizados. Os SNPs com maior significância foram observados nos cromossomos 8 e 15, para ambas as metodologias, sendo que os SNPs presentes no cromossomo 15 foram mapeados em regiões muito semelhantes. No total, 19 genes foram prospectados nas análises de ambas as metodologias, sendo assim considerados fortes candidatos. Entretanto, também foram considerados os genes singulares a cada metodologia, com o intuito de encontrar genes de menor efeito, principalmente por meio das análises de múltiplos marcadores. Diversos SNPs foram observados próximos aos genes SLIT2, RAB28, WDR1, CLNK, COL4A4, KCNIP4, FRYL, DRD2, GPER1, CANB4 e STIM2. Os genes prospectados enriqueceram processos biológicos de contratilidade muscular, estimulação do fator de crescimento, resposta inflamatória, metabolismo de colágeno, entre outras, os tornando fortes candidatos à manifestação de hérnia escrotal em suínos. Os genes prospectados nestas análises não foram relacionados a manifestação de hérnia escrotal em suínos até o momento. Pesquisas futuras poderão ser realizados a partir deste estudo, com o intuito de validar os genes prospectados.

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Scrotal hernia is one of the most common defects in swine and results in productive losses in the field and in the industry, also compromising the animal welfare. It is also one of the most frequent problems in humans, which makes the pig an excellent animal model for studies. Thus, the objective of this study was to search for regions of the swine genome, related to the manifestation of scrotal hernia, to find possible candidate genes for this disorder using a genome-wide association study (GWAS) approach. The analyses were performed using two methodologies: single marker and multiple marker association, which were performed with Plink 1.9 and Blossoc software, respectively. The study followed a case-control design with 296 samples of males from a commercial hybrid line of pigs (Agroceres PIC®). The genomic DNA was extracted from the samples with specific kits and sent for genotyping with the single nucleotide polymorphism (SNP) panel GGP porcine BeadChip (Neogen, Lincon, NE, USA), which contains 51.558 SNPs distributed across the porcine genome. After the the data quality control, 294 animals remained, 101 cases and 193 controls. The quality control of SNPs started with 50.697 SNPs and ended with 39.450 SNPs (single marker) and 39.371 SNPs (multiple markers). Manhattan Plots, QQ-Plots and score graphs were generated. The genes found were enriched in the DAVID, REVIGO and STRING databases. In total, 27 SNPs distributed on chromosomes SSC3, SSC8, SSC9, SSC14, SSC15, SSC16 and sex chromosome, were significant in the single marker analysis, 57 genes were prospected, of which 38 were characterized and 19 were not characterized. In the multiple marker analysis, 395 have passed the suggestive level of significance, 381 genes were prospected, of which 235 were characterized and 146 were not characterized. The most significant SNPs were observed on chromosomes 8 and 15, for both methodologies, and the SNPs located on SSC15 were mapped in very similar regions. In total, 19 genes were found with the analysis using both methodologies which were considered strong candidates for SH onset. However, genes unique to each methodology were also prospected mainly through the analysis of multiple markers. Several SNPs were observed in regions near the SLIT2, RAB28, WDR1, CLNK, COL4A4, KCNIP4, FRYL, DRD2, GPER1, CANB4 and STIM2 genes. The prospected genes enriched biological processes of muscle contractility, growth factor stimulation, inflammatory response, collagen metabolism, among others, making them strong candidates for the manifestation of scrotal hernia in pigs. The genes prospected in these analyses have not yet been related to the manifestation of scrotal hernia in pigs so far. Future research may be carried out to validate the prospected genes from this association study.

Biblioteca responsável: BR68.1