Assinaturas de seleção em ovinos - Rodrigues, Julia Lisboa [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2024)
Natural selection pressure favors animals that are better adapted to certain environments. Artificial selection aims to meet the economic needs of animal production. Both affect genetic diversity and can cause genomic modifications in animals. The patterns identified in the genome are called selection signatures. The present study aimed to measure genetic diversity and detect and characterize selection signatures in 9,498 animals of five commercial sheep breeds (Belclare, Charollais, Suffolk, Texel, and Vendéen) raised in Ireland. Principal component analysis (PCA) and decay of linkage disequilibrium were used to verify the population structure. Genetic diversity was accessed through six metrics, including nucleotide diversity, inbreeding coefficient, observed and expected heterozygosity, minor allele frequency, and average genetic distance. Two methods were used to detect selection signatures: Integrated Haplotype Score (iHS) and Tajimas’D in non-overlapping 100 kb windows. The mean observed and expected heterozygosity for all sheep breeds was 0.353 and 0.355, respectively. The Suffolk breed showed the lowest genetic variation and, together with Texel, had a slower decay of linkage disequilibrium. Selection signatures were identified in all breeds, with some regions overlapping, thus forming longer segments of selection signatures. Belclare and Texel presented several common regions under positive selection. Several genes were detected within the selection signature regions, including ITGA4, TLR3 and TGFB2 related to the immune system against endoparasites, DLG1, ROBO2, MXI1, MTMR2, CEP57, and FAM78B related to reproductive traits; WDR70 related to milk production traits; SCHM1 and MYH15 related to meat production traits; and TAS2R4, TAS2R39, and TAS2R40 related to adaptive traits. In conclusion, our results demonstrated moderate genetic diversity among commercial sheep breeds, and selection signatures were characterized by genes associated with reproductive traits, milk production, meat production, and adaptive traits such as resistance to endoparasites.

– A pressão da seleção natural favorece animais mais adaptados a determinados ambientes. A seleção artificial visa atender necessidade econômicas de produção animal. Ambas afetam a diversidade genética e podem causar modificações genômicas nos animais. Os padrões identificados no genoma são denominados assinaturas de seleção. O objetivo do presente estudo foi mensurar a diversidade genética e detectar e caracterizar assinaturas de seleção em 9.498 animais de cinco raças comerciais ovinas (Belclare, Charollais, Suffolk, Texel e Vendéen), criadas na Irlanda. Análise de componentes principais (PCA) e de decaimento do desequilíbrio de ligação foram utilizadas para verificar a estrutura da população. A diversidade genética foi acessada por meio de seis métricas, incluindo diversidade de nucleotídeos, coeficiente de endogamia, heterozigosidade observada e esperada, frequência do alelo menor e distância genética média e dois métodos diferentes foram utilizados na detecção das assinaturas de seleção: escore de Haplótipo Integrado (iHS) e Tajimas’D em janelas não sobrepostas de 100 kb. A heterozigosidade média observada e esperada para todas as raças ovinas foi de 0,353 e 0,355, respectivamente. A raça Suffolk apresentou a menor variação genética e, juntamente com a Texel, teve um decaimento do desequilíbrio de ligação mais lento. Assinaturas de seleção foram identificadas em todas as raças, com algumas regiões se sobrepondo, formando assim segmentos mais longos de assinaturas de seleção. Belclare e Texel apresentaram várias regiões comuns sob seleção positiva. Vários genes foram detectados dentro das regiões de assinaturas de seleção, incluindo ITGA4, TLR3 e TGFB2 relacionados ao sistema imunológico contra endoparasitas, DLG1, ROBO2, MXI1, MTMR2, CEP57 e FAM78B relacionados a características reprodutivas; WDR70 relacionado a características de produção de leite; SCHM1 e MYH15 relacionados a características de produção de carne; e TAS2R4, TAS2R39 e TAS2R40 relacionados a características adaptativas. Em conclusão, nossos resultados demonstraram uma diversidade genética moderada entre as raças ovinas comerciais e as assinaturas de seleção foram caracterizadas por genes associados a características reprodutivas, produção de leite, produção de carne e características adaptativas, como resistência a endoparasitas.
Selection signatures in sheep
Keywords: Genetics; Genomics; Sheep