Identificação e anotação funcional de variantes associadas à genes candidatos para resistência à carrapatos em bovinos

Abstract

Rhipicephalus microplus é um ectoparasita bovino responsável por causar grandes prejuízos no mercado de carnes, leites, couros e na saúde animal. Uma vez que existe variabilidade genética para resistência a carrapatos dentro e entre as raças bovinas, estudos de associação genômica ampla aliados a anotações funcionais de variantes relacionadas aos genes candidatos podem ser explorados como uma boa alternativa na busca da compreensão de sua arquitetura genética. Assim, objetivou-se a identificação e anotação funcional de variantes associadas a genes candidatos para resistência a carrapatos em bovinos. A identificação dos genes candidatos foi realizada por meio de uma revisão sistemática entre dois avaliadores independentes que utilizaram o mecanismo de busca da web “Google Acadêmico”. As consultas de pesquisa utilizaram combinações de palavras-chave seguindo os critérios: termo relacionado à característica (“tick resistance”, “tick”, “inflammatory response”); tipo de teste de associação (“gwas”, “genome wide association”); e espécie/raça (“Holstein”, “Gir”, “Girolando”, “cattle”). Para a identificação de variantes alvo, primeiro foi utilizado o banco de dados público do Ensembl contendo as variantes estruturais de bovinos e em seguida, as variantes foram classificadas de acordo com a potencial função e concatenadas com os resultados de estudos de GWAS. Foram selecionados os genes candidatos obtidos na análise sistemática de GWAS para resistência a carrapatos, que possuíssem variantes na região 5’UTR e/ou codificante. Genes contendo tais variantes foram utilizados para a construção de redes gênicas de processos biológicos-genes e Gene-Fatores de Transcrição. Da revisão sistemática, um total de quatro artigos foram selecionados e definidos como grupos, sendo identificados um total de 1353 genes candidatos. Após concatenar esta lista com a de genes associados às variantes estruturais identificadas pelo Variant Effect Predictor (VEP), restaram 626 genes dos quais 92 genes candidatos apresentaram potenciais variantes estruturais. A partir desses, com a rede de processos biológicos-genes foram identificados processos biológicos enriquecidos (ex.; regulação da quimiotaxia dos eosinófilos, regulação positiva da via de sinalização RIG-I, regulação da diferenciação de monócitos) com função no sistema imune e genes candidatos promissores (ex.; DAPK2, PUM1, ACIN1, INPP5D) associados à resistência a carrapatos em bovinos. Com as redes Gene-Fatores de Transcrição identificamos os principais TFs (FOXO3, PPARG, STAT3, NFKB1, GATA3 e ARNT) e os genes candidatos promissores associados à resistência a carrapatos em bovinos (ex.; OR4L1, PNP, LRRIQ1, GIMAP8, MYO6, MEP1A e o LRFN2). Assim, a partir dos genes candidatos promissores, identificamos potenciais variantes estruturais com possível papel funcional na expressão de genes associados a resistência a carrapatos em bovinos.