Пятачок николаев: Пятачок Николаев -Магазин секонд-хенд в Николаеве и Херсоне

было выполнено из собранной крови, а генотипирование SNP было передано на аутсорсинг компании GeneSeek (компания Neogen – https://www.neogen.com/uk/). Генотипирование проводили с использованием массива GGP Porcine HD (GeneSeek, Шотландия, Великобритания), включающего более 68 516 SNP в 18 аутосомах и двух половых хромосомах.

Контроль качества генотипа (QC) проводили с использованием программного обеспечения Plink (Purcell et al., 2007). Образцы со степенью генотипирования ≤ 90% маркеров были отфильтрованы.SNP с частотой вызовов <90%, частотами минорных аллелей <0,01 и равновесием Харди-Вайнберга (HWE) P <1 × 10 ^-7 , а также SNP, расположенные на половых хромосомах, а также без информации о положении также были исключены. из набора данных.

Для выявления значимых SNP, связанных с FCR, как среди, так и внутри пород (группы LFE и HFE), мы провели анализ ассоциации с использованием Plink версии 1.07 на основе функции « assoc ». Для этого были приняты два следующих подхода: сначала мы провели анализ по породе с учетом всей популяции (Дюрок – 59 образцов и Ландрас – 50 образцов).Затем ассоциация была также выполнена внутри групп для каждой породы для определения групповых SNP. Вычисленные значения p использовались на более поздних этапах в качестве фильтра.

Анализ парных взаимодействий на уровне всего генома

Мы провели общегеномную ассоциацию для изучения эпистатических взаимодействий характеристик кормовой эффективности у свиней дюрок и ландрас с помощью пакета WISH-R (Carmelo et al., 2018) на основе по методу WISH (Kogelman, Kadarmideen, 2014). Чтобы идентифицировать специфичные для породы и групповые взаимодействия SNP, мы выбрали 7000 лучших SNP, связанных с FCR, из каждого анализа, а затем выполнили расчет эпистатического взаимодействия индивидуально для каждой породы и каждой группы (LFE, HFE).Выбранные SNP были отсечены на предмет неравновесия по сцеплению (LD) с использованием функции « LD_blocks » с максимальным размером блока 1000 и порогом = 0,9 из пакета WISH-R (Carmelo et al., 2018). Кроме того, функция « epistatic.correlation » с учетом параметров по умолчанию использовалась для расчета эпистатического взаимодействия между оставшимися SNP (Kogelman and Kadarmideen, 2014; Carmelo et al., 2018). FCR использовался как непрерывный признак в анализах групп LFE и HFE и в обеих породах.

Модель гетерогенности, используемая для расчета эпистаза, имеет вид:

, где y – интересующий фенотип, µ – точка пересечения, β ₁ и β, ₂ – главные эффекты SNP, ϵ – случайный остаточный эффект, β ₃ – эпистаз двух локусов. Для представления генотипа snp _i и snp _j данные генотипа были закодированы как 2 (минорные аллели гомозигот), 1 (гетерозиготы) или 0 (основные аллели гомозигот) на основе функции « генерировать.генотип »в WISH-R, который использует файл в формате PED и TPED от Plink (Purcell et al., 2007).

Эпистатические взаимодействия ( β ₃ ), оцененные WISH-R, были визуализированы с использованием функции « геном. Взаимодействие » с размером квантиля 0,9. Обзор взаимодействия по всему геному был рассчитан с использованием значений квантилей значимости взаимодействия между хромосомами. Это указывало на хромосомные горячие точки для взаимодействия данного фенотипа.Настройки WISH-R по умолчанию использовались для расчета хромосомных взаимодействий.

Эпистатические сети и анализ ассоциаций признаков

Вычисленные коэффициенты эпистатической корреляции SNP-SNP использовались для построения эпистатических сетей после конвейера WISH-R, который идентифицировал модули SNP, связанных эпистазом. Затем мы суммировали модули, основанные на модуле eigenSNP (MSNP), и связали MSNP с интересующими характеристиками. Мы построили подписанную взвешенную сеть, используя « generate.модуль ”, отдельно для обеих пород, а также для групп LFE и HFE в каждой породе. Сильно коррелированные модули были объединены с помощью функции « mergeCloseModules» .

Чтобы распутать биологически значимые модули, мы использовали модуль eigenSNP для изучения взаимосвязи между FCR и модулями, что привело к тесту ассоциации модулей в масштабе всего генома. Мы также включили RFI в анализ ассоциации, чтобы определить эпистатические SNP для обоих признаков.

Три верхних значимых модуля (p ≤ 0.05 и r> 0,4) были выбраны для последующего анализа, чтобы раскрыть биологические пути, лежащие в основе признаков. Используемые P-значения были скорректированы с использованием подхода Бонферрони, обозначенного как P _прил . Самые высокие взаимодействующие SNP были определены с учетом оценки связности SNP с помощью функции « softConnectivity » (Langfelder and Horvath, 2008). SNP из наиболее значимых модулей были названы SNP-концентраторами и выбраны для дальнейшего анализа.

Аннотация сети SNP-SNP и идентификация генов

Аннотация SNP была сделана с помощью BiomaRt (пакет R) (Durinck et al., 2005; Durinck et al., 2009) из базы данных Porcine Ensembl , Sscrofa11.1 . Неопознанная аннотация SNP от Biomart была сделана с помощью g: Convert in g: Profiler (https://biit.cs.ut.ee/gprofiler/convert) (Reimand et al., 2007). Онтологии генов (GO), канонические пути и биологическая интерпретация были выполнены из ClueGO версии 2.5.4 (плагин Cytoscape) (Bindea et al., 2009) на основе аннотации Sus scrofa . Пути KEGG, избыточно представленные в выбранных модулях, были идентифицированы путем группирования избыточных терминов с каппа-оценкой = 0.4. Были выбраны пути с GroupPValue ≤ 0,05, и сеть была визуализирована с помощью Cytoscape версии 3.7.1 (https://cytoscape.org/) (Shannon et al., 2003). Тепловая карта была построена с использованием пакета R pheatmap с учетом -log10 (GroupPvalue), чтобы суммировать пути внутри и между группами.

Результаты

Эпистатические взаимодействия в масштабе всего генома

После контроля качества (QC) 48 444 и 49 876 локусов в Duroc и Landrace на 18 аутосомах свиней были доступны для анализа ассоциации с FCR.Аналогичным образом, 51 852 и 51335 SNP от Duroc и Landrace, соответственно, прошли QC в группах LFE и HFE.

Из анализа ассоциаций были отобраны 7000 лучших SNP, и на основе пакета WISH-R (Carmelo et al., 2018) мы рассчитали эпистатические взаимодействия на основе FCR как в породах, так и в группах пород (рис. ). В Дюроке, учитывая все население, горячие точки хромосом были широко распространены. Однако в группе Duroc с низкой эффективностью кормления (DLFE) попарное взаимодействие было более очевидным в хромосомах 10, 16 и 17 (рис. 2).Из группы Duroc, высокоэффективной (DHFE) (рис. 2), попарные взаимодействия были очевидны в хромосомах 4, 7 и 13. Хотя широко распространенное попарное взаимодействие наблюдалось, рассматривая всю популяцию ландраса (рис. 2), попарные взаимодействия были очевидны. Взаимодействие в группе с низкой эффективностью корма (LLFE) было очевидным только в хромосомах 8 и 18 (Рисунок 2), тогда как хромосома 14 выделялась группой с высокой эффективностью питания (LHFE) (Рисунок 2).

Рисунок 2 Парное хромосомное взаимодействие.DLFE и DHFE представляют группы Duroc с низкой и высокой кормовой эффективностью, LLFE и LHFE представляют группы Landrace с низкой и высокой кормовой эффективностью, соответственно.

Анализ сети SNP-SNP

Кластеризовав 5 191 оставшийся SNP после удаления LD, мы идентифицировали 10 модулей в Duroc. На основании наших критериев r> 0,4 ​​и значения p ≤ 0,05 для дальнейшего анализа были выбраны три модуля. Среди характеристик модуля значимо были связаны MEpink (297 SNP), MEblue (637 SNP) и MEred (313 SNP) (P _прил <0.01) с признаками FCR и RFI (рисунок 3A). Для Landrace 5580 SNP были сгруппированы в 11 модулей после LD-сокращения. Среди идентифицированных модулей MEbrown (593 SNP), MEpink (113 SNP) и MEyellow (509 SNP) были наиболее значимыми модулями, связанными с FCR и RFI. (Рисунок 3B). Список SNP-концентраторов и их оценка связности приведены в дополнительной таблице 1.

Рисунок 3 Дендрограмма и графики корреляции модуля-признака в A: Duroc и B: Landrace, с FCR и RFI в качестве непрерывного признака.Верхняя панель каждого графика (A, B) представляет дендрограмму кластеризации SNP, полученную иерархической кластеризацией несходства на основе TOM с соответствующими цветами модуля, указанными в строке цветов. Каждая цветная строка представляет модуль с цветовой кодировкой, который содержит группу сильно связанных SNP. Средняя панель каждого графика (A, B), представляет корреляцию характеристик модуля, где ось x представляет коэффициент конверсии корма (FCR) в первом столбце и остаточное потребление корма (RFI) во втором столбце; ось Y представляет модули.Цветовой код на графиках корреляции модуля и признака основан на корреляции Пирсона (p-значения в скобках). Положительные и отрицательные корреляции показаны красным и зеленым цветами соответственно. Нижняя панель представляет количество SNP, сгруппированных в каждом модуле.

Аналогичным образом взаимодействие SNP-SNP было рассчитано в группах LFE и HFE для обеих пород. В группе DLFE 5081 SNP были протестированы на взаимодействие после обрезки LD. SNP были сгруппированы в 20 модулей, в которых MElightgreen с 80 SNP оказался единственным модулем, значимым для FCR (r = –0.55, значение p = 0,03) и RFI (r = –0,52, значение p = 0,05) (рис. 4A). Что касается группы DHFE, было протестировано 5 118 SNP, которые были сгруппированы в 13 модулей. MEblack (198 SNP) значимо коррелировал с RFI (r = –0,61, p-значение = 0,02) (рис. 4B). Значимой связи для FCR не выявлено.

Рис. 4 Дендрограмма и графики корреляции модуля и признака в группах A: низкое содержание дюрока и B: высокоэффективное кормление по дюроку. Верхняя панель каждого графика (A, B) представляет дендрограмму кластеризации SNP, полученную иерархической кластеризацией несходства на основе TOM с соответствующими цветами модуля, указанными в строке цветов.Каждая цветная строка представляет модуль с цветовой кодировкой, который содержит группу сильно связанных SNP. Средняя панель каждого графика (A, B), представляет корреляцию характеристик модуля, где ось x представляет коэффициент конверсии корма (FCR) в первом столбце и остаточное потребление корма (RFI) во втором столбце; ось Y представляет модули. Цветовой код на графиках корреляции модуля и признака основан на корреляции Пирсона (p-значения в скобках). Положительные и отрицательные корреляции показаны красным и зеленым цветами соответственно.Нижняя панель представляет количество SNP, сгруппированных в каждом модуле.

Из группы LLFE, 4814 SNP были протестированы и сгенерированы в 22 модуля. Модуль MEcyan, включающий 146 SNP (r = –0,54, p-value = 0,04), достоверно коррелировал с FCR. Никаких значимых ассоциаций для RFI выявлено не было (рис. 5A). Среди 7547 SNP в группе LHFE было идентифицировано 29 модулей, и MEdarkolivegreen (r = –0,53, p-значение = 0,04) со 170 SNP и MEpaleturquoise (r = -0,6, p-value = 0,02) с 62 SNP значимо коррелировали с FCR. и RFI, соответственно (Рисунок 5B).

Рис. 5 Дендрограмма и графики корреляции модуля и признака в группах A: ландрас с низким содержанием корма и B: с высокоэффективным кормлением по ландрасу. Верхняя панель каждого графика (A, B) представляет дендрограмму кластеризации SNP, полученную иерархической кластеризацией несходства на основе TOM с соответствующими цветами модуля, указанными в строке цветов. Каждая цветная строка представляет модуль с цветовой кодировкой, который содержит группу сильно связанных SNP. Средняя панель каждого графика (A, B), представляет корреляцию характеристик модуля, где ось x представляет коэффициент конверсии корма (FCR) в первом столбце и остаточное потребление корма (RFI) во втором столбце; ось Y представляет модули.Цветовой код на графиках корреляции модуля и признака основан на корреляции Пирсона (p-значения в скобках). Положительные и отрицательные корреляции показаны красным и зеленым цветами соответственно. Нижняя панель представляет количество SNP, сгруппированных в каждом модуле.

Аннотации SNP и визуализация сети

SNP-концентраторы были идентифицированы (дополнительная таблица 1) из значительно коррелированных модулей (P ≤ 0,05), как описано выше. Сводка аннотированных SNP-концентраторов представлена ​​в таблице 2.

Таблица 2 Значимые SNP для FCR и RFI, аннотированные для анализа пути.

В Duroc из 1247 hub-SNP 43% SNP располагались в межгенных регионах, за ними следуют 40% в интронных вариантах (рис. 6A – круговая диаграмма). Что касается Landrace, из 1215 идентифицированных Hub-SNP, 43% SNP были интронными вариантами, за которыми следовали 40% SNP в межгенных регионах (Рисунок 6B – круговая диаграмма). Распределение SNP по хромосомам, идентифицированным по значимым модулям, и количество SNP, аннотированных для каждой породы, представлены на столбчатой ​​диаграмме для Дюрока и Ландраса, соответственно (Рисунки 6A, B – столбчатая диаграмма).

Рис. 6 Графическое представление идентифицированного типа варианта (круговая диаграмма) и распределения SNP по хромосомам, идентифицированным в верхних значимых модулях (гистограмма) для (A), Duroc и (B), Landrace.

Для Duroc (1247 узловых SNP) и Ландрас (1215 узловых SNP) было обнаружено только 64 SNP, в то время как 1183 SNP были уникальными для Duroc и 1151 были уникальными для Ландрас. В группах DLFE и DHFE с 80 и 198 Hub-SNP, соответственно, четыре SNP были общими, что указывало на разницу во взаимодействии SNP у обеих пород.В группах LLFE и LHFE, среди 146 и 232 узловых SNP в каждой группе, соответственно, было обнаружено только шесть общих между ними. Аннотированные SNP-концентраторы (таблица 2), соответствующие генам, были подвергнуты анализу путей в ClueGO для сбора биологической информации о каждом гене во всех группах. Значимые пути (GroupPValue ≤ 0,05), лежащие в основе SNP-концентраторов, идентифицированные для каждой породы и в группах с низкой и высокой эффективностью кормления, приведены в дополнительной таблице 2 и на рисунке 7.

Рисунок 7 Перепредставленные пути передачи сигналов генов, идентифицированных из хаб-SNP в каждой породе с группами с низкой и высокой кормовой эффективностью.График имеет цветовую кодировку на основе -log10 (GroupPvalue) различных путей.

Пути, идентифицированные в Дюроке, указывают на метаболизм инозитолфосфата, сигнальный путь Erb , сигнальный путь Ras и сигнальный путь Rap1 . Для группы DLFE взаимодействие SNP-SNP указывало на метаболизм тиамина и метаболизм фенилаланина, тирозина и триптофана. В группе DHFE путями, возникающими в результате взаимодействия, были сигнальный путь гиппопотама и биосинтез гликозаминогликанов.В Ландрасе основными задействованными путями были путь передачи сигналов cGMP-PKG, путь передачи сигналов цАМФ, путь передачи сигналов MAPK, синтез и секреция альдостерона, а также синтез гормонов щитовидной железы. Было обнаружено, что деградация лизина является наиболее значимым путем, лежащим в основе группы LFE. Кроме того, чрезмерно представленные пути включают метаболизм аргинина и пролина, а также биосинтез жирных кислот. Такие пути, как удлинение и деградация жирных кислот, деградация валина, лейцина и изолейцина, деградация лизина и метаболизм триптофана, были идентифицированы для группы LHFE (рис. 7).

Аннотации гена, ссылочный идентификатор SNP, Sus scrofa EnsemblID, хромосома, в которой расположены эти SNP, и их оценки связности, рассчитанные для каждой породы и групп LFE и HFE, приведены в дополнительной таблице 3. Более высокое значение связности оценки (в сотнях и выше) показывают, что данные демонстрируют сильный фактор, который делает подмножество выборок глобально отличным от остальных.

Обсуждение

Кормовая эффективность свиней является важным количественным признаком, на который влияет комплексный генетический контроль.Понимание молекулярных механизмов, лежащих в основе этого сложного признака, поможет в эффективном отборе свиней, что принесет пользу производителям свиней. В датском свиноводстве дюрок в настоящее время используется в качестве конечных производителей в сочетании с помесью семей ландрас х йоркширский (Do et al., 2013). Акцент при отборе на эффективность корма в Дюроке больше, чем в Ландрасе. В нашем исследовании мы обнаружили, что Ландрас имеет значительно больший FCR по сравнению с Дюроком, это также согласуется с исследованиями, о которых сообщалось ранее (Jensen et al., 2007; Do et al., 2013).

Сообщалось о множестве исследований GWAS и QTL для определения эффективности корма у свиней. Однако, насколько нам известно, генетические сети, основанные на данных HT SNP для FE с использованием полногеномных эпистатических взаимодействий, не наблюдались у свиней дюрок и ландрас. В этом исследовании мы использовали полногеномные SNP, чтобы выяснить генетический вклад эпистатических эффектов в фенотипическую изменчивость таких характеристик, связанных с эффективностью корма, как FCR и RFI у свиней. Для этой цели мы использовали высокопроизводительные данные генотипа SNP, сгенерированные с помощью массива GGP Porcine HD, для поиска сигнатурных SNP, которые сильно взаимодействуют друг с другом, с последующим анализом избыточного представления сетей и путей, тем самым лежащих в основе связанных с FE признаков у датских производственных свиней.

Попарное взаимодействие варьировалось как между породами, так и внутри групп с низкой и высокой эффективностью корма в каждой породе. Хотя это не дает точного представления об индивидуальных взаимодействиях, это указывает на то, какие хромосомы могут быть горячими точками для взаимодействий данного фенотипа. Из сетевого анализа мы обнаружили несколько модулей, связанных с FCR и RFI у обеих пород, а также в группах с низкой и высокой эффективностью корма каждой породы, указывающих на пути, влияющие на эти признаки.

На основании анализа путей репрезентативности в Duroc были идентифицированы пути передачи сигналов Rap1, и Ras , метаболизм инозитолфосфата, путь передачи сигналов ErbB, синтез гормонов щитовидной железы, путь передачи сигналов адипоцитокинов. Из взаимодействия SNP-SNP в DLFE было обнаружено участие метаболизма тиамина, биосинтеза фолиевой кислоты и метаболизма фенилаланина, тирозина и триптофана. В группе DHFE путями, возникающими в результате взаимодействия, были путь передачи сигналов гиппопотама, биосинтез гликозаминогликанов, биосинтез гликозилфосфатидилинозитола (GPI) -якоря и азотный метаболизм.В Ландрасе основными задействованными путями были сигнальный путь cGMP-PKG, сигнальный путь цАМФ, сигнальный путь MAPK, синтез и секреция альдостерона и синтез гормонов щитовидной железы. Кроме того, было обнаружено, что деградация лизина является наиболее значимым путем, лежащим в основе группы LLFE, за которым следуют метаболизм аргинина и пролина и биосинтез жирных кислот, как некоторые другие пути. Для группы LHFE были идентифицированы такие пути, как удлинение и деградация жирных кислот, деградация валина, лейцина и изолейцина, деградация лизина и метаболизм триптофана.

mTOR и MAPK: ключевые сигнальные пути в Duroc

Верхние пути, чрезмерно представленные в Duroc, включали сигнальный путь ErbB, пути Ras и Rap1. Путь передачи сигналов ErbB связан с геном NRG4 , как показано в нашем исследовании. Тирозинкиназы рецептора ErbB включают рецептор эпидермального фактора роста (EGFR), ErbB2, ErbB3 и ErbB4. Они важны для поддержания гомеостаза кишечного тракта (Schumacher et al., 2017). Они показали, что лечение активированных провоспалительных макрофагов лигандом ErbB4 нейрегулином-4 ( NRG4 ) индуцирует апоптоз (Schumacher et al., 2017). Одной из основных нижестоящих мишеней семейства тирозиновых рецепторов ErbB является P13-K / Akt (Schuurbiers et al., 2009). Активация этого пути достигается после активации EGFR и четырех членов семейства ErbB. EGFR сам по себе является слабым активатором P13-K, но соединяется с путем Ras / P13-K / Akt или взаимодействует с ErbB3 (Schuurbiers et al., 2009). Ras вместе с Rap1 играют критическую роль в регуляции реакции пролиферации Т-клеток (Remans et al., 2004). Ras передает сигналы от TCR к активации сигнального каскада Raf-1 / ERK, необходимого для пролиферации Т-клеток, продукции IL-2 и созревания тимуса.Тесно связанный, Rap1 стимулирует TCR и подавляет Ras-зависимую трансформацию (Remans et al., 2004). P13Ks фосфорилируют 3′-гидроксильную группу инозитольного кольца фосфатидилинозитидов и делятся на три класса: P13K класса I, PIP3 и PIP2. PIP3 действует как вторичный мессенджер, облегчая набор и активацию PI3K-зависимой киназы-1 ( PDK1 ) (Yu and Cui, 2016). Продолжительность передачи сигнала PIP3 регулируется фосфатазой и гомологом тензина ( PTEN ), который действует, чтобы противодействовать активности PI3K.Серин / треонинкиназа AKT, также известная как протеинкиназа B ( PKB ), обладает доменом PH и рекрутируется на плазматическую мембрану вместе с PDK1. Фосфорилирование аминокислотных остатков с помощью PDK1, и mTORC2 (субъединица mTOR из семейства P13K-родственных киназ), соответственно, необходимо для полной активации AKT (Yu and Cui, 2016). Предыдущие сообщения о AKT3 , который является ключевым регулятором пути P13 / Akt / mTOR, участвует в путях ErbB, Ras, Rap1, cGMP-PKG в нашем исследовании.Городиска и др. (2019) также сообщили, что Akt действует в сигнальных путях фактора роста гепатоцитов (HGF) и эпидермального фактора роста (EGF). Akt является членом семейства киназ Akt и играет важную роль в модуляции выживаемости и пролиферации клеток у свиней с высокой кормовой эффективностью (Horodyska et al., 2019). Ген ADCY8 , который участвовал в большинстве путей в нашем исследовании, был связан с уровнем холестерина у свиней (Bovo et al., 2019).

Гены ABL1 , MAP3K4 , MAP3K5 (chr 1), SEMA6A (chr 2), KITLG (chr 5) и KAT2B (chr 13), идентифицированные из сильно взаимосвязанных эпистатических SNP также указали на ErbB, Ras, Rap1, гормон щитовидной железы, сигнальные пути управления аксоном у Duroc.Каскады митоген-активируемой протеинкиназы (MAPK), как было показано, играют ключевую роль в трансдукции внеклеточных сигналов в клеточные ответы (Zhang and Liu, 2002), а их сверхэкспрессия увеличивает ветвление аксонов (Kalil et al., 2011). SNP с наивысшей оценкой связности указывали на такие гены, как SEMA6A , ABLIM1 и NTNG1 , которые участвуют в пути наведения аксонов. SEMA6A подавлялась в скелетных мышцах свиней, как сообщалось в исследовании транскрипционной реакции на кормление свиней рационом, обогащенным льняным семенами (Wei et al., 2016). ABLIM1 и NTNG1 влияют на содержание внутримышечного жира (IMF) (Wang et al., 2017; Wang et al., 2019). Некоторые другие SNP с высоким показателем связности указывали на ген MAP3K5 , связанный с остаточным потреблением корма (Pu et al., 2016). Путь передачи сигналов MAPK (ERK1 / 2) вызывает фосфорилирование серина с помощью MAPK нескольких нуклеопротеинов, включая ядерный рецептор тироидного гормона beta1, который активируется тироидным гормоном (Tang et al., 2004) . KAT2B участвует в сигнальном пути тироидного гормона.Системные эффекты, опосредованные гормонами щитовидной железы, вызывают метаболические сдвиги, характеризующиеся усилением липолиза и глюконеогенеза, что влияет на эффективность корма у свиней (Reyer et al., 2017a). MAPK регулируют (либо стимулируют, либо ингибируют) каталитическую активность и специфичность киназ и фосфатаз, которые участвуют в метаболизме фосфатидилинозитолов (PI) и инозитолфосфатов (IP), тем самым оказывая регулирующее действие на PI- и / или IP-зависимые сигнальные пути (Caldwell et al., 2006). Гены P14KB и PLCB1 , которые ускоряли метаболизм инозитолфосфата, были связаны с метаболизмом фосфата и эффективностью корма у Duroc (Ding et al., 2018). P14KB , как сообщается, обогащен фосфатным метаболизмом у беркширских и корейских свиней (Edea and Kim, 2014).

Мы также сосредоточились на изучении путей, идентифицированных высоко взаимодействующими SNP в группах LFE и HFE обеих пород. В группе DLFE TPK1 (chr 9) в значительной степени участвовал в метаболизме тиамина.Самая активная форма витамина B1 – пирофосфат тиамина; для его синтеза у эукариот требуется тиаминпирофосфокиназа, которая катализирует перенос пирофосфатной группы от АТФ к тиамину (Tylicki et al., 2018). Сообщалось, что добавление тиамина к молочному скоту увеличивает pH рубца и уравновешивает популяцию бактерий, продуцирующих и потребляющих молочную кислоту (Wang et al., 2015). Тиамин имеет решающее значение для клеточной функции, поскольку его фосфорилированная и активная форма, тиаминдифосфат (TDP), действует как кофермент для трех ключевых ферментов метаболизма глюкозы (Liu et al., 2017), который сильно различается в группах с высокой и низкой эффективностью корма (Fu et al., 2017).

Из DHFE гены CRB1 (chr 10), DLG2 (chr 9), PARD6G (chr 6) и PPP1CB (chr 3) указывали на сигнальный путь бегемота. Этот путь эволюционно консервативен и контролирует размер органа, регулируя пролиферацию клеток, апоптоз и самообновление стволовых клеток (Leno-colorado et al., 2017). Путь гликозаминогликанов с участием гена CHST4 (chr 6) также был значимым в группе HFE.Этот путь был идентифицирован в исследовании GWAS крупного рогатого скота на предмет роста и потребления компонентов для повышения эффективности корма (Serão et al., 2013).

Перекрестный разговор о путях цГМФ и цАМФ, регулирующих секрецию альдостерона в Ландрасе

Основными путями в Ландрасе были эндоцитоз и пути передачи сигналов, включая цГМФ-ПКГ, цАМФ, эстрогеновые сигнальные пути, адренергические сигналы в кардиомиоцитах, секрецию инсулина, синтез тироидных гормонов, синтез альдостерона, боковой амиотрофический склероз и метаболизм пуринов.Циклические нуклеотиды 3 ‘, 5′-циклический аденозинмонофосфат (цАМФ) и 3′, 5’-циклический гуанозинмонофосфат (цГМФ) являются повсеместными внутриклеточными вторичными мессенджерами, которые регулируют множество физиологических функций (Павлаки, Николаев, 2018). Эпистатические SNP с высоким уровнем взаимодействия указывают на гены GABBR2 , GNA12, PRKCG из хромосомы 1, 3 и 6, которые лежат в основе путей тиреоидного гормона, cGMP-PKG и цАМФ. Фосфодиэстеразы (ФДЭ) представляют собой гидролизующие ферменты, которые прекращают внутриклеточные эффекты циклических нуклеотидов за счет их гидролиза и предотвращают непрерывную активацию нижестоящих эффекторных белков (Павлаки, Николаев, 2018).Было обнаружено, что цГМФ-регулируемые ФДЭ, особенно PDE2 , регулируют перекрестный обмен цГМФ-цАМФ (Павлаки, Николаев, 2018). Для секреции альдостерона необходим PDE2A-опосредованный гидролиз цАМФ (Павлаки, Николаев, 2018). Ген ATP1A2 , действующий в большинстве путей, как упоминалось выше, был вовлечен в производственные признаки у свиней (Stefanon et al., 2004), а также был связан с сигнальным путем cGMP-PKG в нашем исследовании. Адренергическая передача сигналов в кардиомиоцитах была здесь чрезмерно представлена, где участвовали CACNG7 и CACNG5 .Согласно исследованиям, о которых сообщалось ранее, CACNG7 является геном-кандидатом с кормовой эффективностью у крупного рогатого скота Nelore (Olivieri et al., 2016), в то время как CACNG5 дифференциально экспрессировался и участвовал в активации сигнального пути MAPK у кур (Li et al., 2018). Путь MAPK активируется несколькими стимулами и передает сигнал внутри клеток, генерируя разнообразные ответы, включая пролиферацию клеток, дифференцировку в быстро обновляющемся эпителии, выстилающем желудочно-кишечный тракт (Osaki and Gama, 2013).

В Ландрасе деградация лизина была связана с группой LFE. Удлинение жирных кислот, синтез и деградация кетоновых тел, валин, лейцин и деградация изолейцина, деградация лизина, метаболизм триптофана, пирувата, пропаноата, бутаноата, глиоксилата и дикарбоксилата, ферроптоз и пути молекул клеточной адгезии были чрезмерно представлены в HFE. В нашем исследовании гены SETD7 (chr 8) и PLOD1 (chr 6) участвовали в деградации лизина. Лизин является ограничивающей аминокислотой, и ее дефицит ухудшает иммунитет и рост животных (Liao et al., 2015). В отчетах также предполагалось, что пищевая добавка с лизином влияет на всасывание в кишечнике и метаболизм аминокислот (Yin et al., 2017). Ограничение лизина подавляет транспорт лизина в кишечнике и способствует потреблению корма, связанному с кишечным микробиомом у поросят (Yin et al., 2017). Из группы LHFE ACAT1 (chr 9) участвовал в большинстве путей, которые также, как было установлено, влияют на метаболизм липидов в эффективности корма у свиней (Reyer et al., 2017a). Ген LPCAT3 , участвующий в ферроптозе, включает арахидоновую кислоту (липид) в мембрану клеток кишечника и печени, что позволяет триацилглицеринам собираться в липопротеины (Hashidate-Yoshida et al., 2015). Установлено, что триглицериды влияют на энергетическую ценность животных. Было обнаружено, что содержание основных компонентов триацилглицерина, насыщенных жирных кислот (НЖК) и мононенасыщенных жирных кислот (МНЖК) (Kasprzyk et al., 2015) ниже у высокоэффективных кормовых свиней (Horodyska et al., 2019).

Аннотированные SNP и гены, лежащие в основе обсуждаемых здесь значительных избыточно представленных путей, указали на их роль в характеристиках, связанных с эффективностью корма. Мы также определили другие SNP с высокими значениями взаимодействия SNP-SNP, высокой оценкой связи и сгруппированы в выбранные модули.Однако они находились в межгенных регионах и поэтому не были включены в анализ генов и путей. Поскольку эти SNP встречаются в модулях, выбранных для обеспечения высокого эпистатического взаимодействия между собой, необходимо подробное изучение этих SNP, чтобы понять их роль в характеристиках, связанных с эффективностью корма.

Заключение

В этом исследовании применялся новый подход к изучению эпистатического взаимодействия по всему геному в количественных признаках с использованием высокопроизводительных геномных данных в контексте сетевой и системной биологии.Насколько нам известно, это первое исследование, в котором сообщается о таких общегеномных сетях генетического взаимодействия, лежащих в основе характеристик эффективности корма у свиней. Мы использовали WISH-R и другие сетевые подходы для поиска попарного взаимодействия SNP для признаков эффективности корма на основе данных генотипа на основе предшествующих биологических знаний и структур. Высоко взаимодействующие эпистатические SNP, которые сгруппированы вместе в значимые модули (r> 0,4, p ≤ 0,05), были идентифицированы у Дюрока и Ландрас во всей популяции по признакам FCR и RFI.Подход, использованный здесь, предоставил много интересных генов и взаимодействий со значительными p-значениями. В то время как некоторые из идентифицированных SNP-концентраторов были связаны с генами, хорошо известными своей связью с эффективностью корма, другие являются новыми и потенциально открывают новые возможности для дальнейших исследований. Основными перепредставленными путями в Дюроке были пути mTOR и MAPK. В Ландрасе основными путями были цАМФ, путь цГМФ-PKG, синтез и секреция альдостерона и метаболизм пуринов. Дальнейшая валидация эпистатических SNP и генов, идентифицированных здесь в более крупной когорте, поможет создать основу для моделирования эпистатической дисперсии в будущих методах геномного прогнозирования, которые включают эпистаз, повышение точности оценки генетической ценности FE, а также помощь в разведении свиней. промышленность.

Заявление о доступности данных

Мы сделали наши данные генотипа вместе с метаданными общедоступными в репозитории данных NCBI-GEO с регистрационным номером: GSE144064 и ссылкой: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/ запрос / acc.cgi? acc = GSE144064.

Заявление об этике

Эксперимент по эффективности кормов был одобрен и проведен в соответствии с Министерством окружающей среды и продовольствия Дании, Инспекцией экспериментов на животных под номером лицензии (tilladelsesnummer) 2016-15-0201-01123, и выдано разрешение C. главному исследователю / старшему автору (HK).

Вклад авторов

HK задумал и разработал этот проект «FeedOMICS», получил финансирование в качестве основного заявителя. VC и HK разработали эксперименты по отбору проб крови, сбор фенотипических данных и биостатистический / биоинформатический анализ. PB и VC провели биостатистический и биоинформатический анализ данных. Все авторы сотрудничали в интерпретации результатов, обсуждении и написании рукописи. Все авторы прочитали, просмотрели и одобрили окончательную рукопись.

Финансирование

Это исследование финансировалось за счет гранта Датского независимого исследовательского фонда (DFF) – Технология и производство (FTP) (номер гранта: 4184-00268B).

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

ВК получила частичную докторскую степень. стипендии Копенгагенского университета и Датского технического университета.Авторы благодарят SEGES – Исследовательский центр свиней (VSP) Дания за доступ к образцам крови и наборам данных фенотипа, использованным в этом исследовании. Авторы благодарят весь персонал, который помогал собирать образцы на центральной испытательной станции для свиней в Бёгильдгарде, Дания.

Дополнительные материалы

Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fgene.2020.00121/full#supplementary-material

Сокращения

Chr, хромосома; DFI, суточное потребление корма; DHFE, Duroc с высокой кормовой эффективностью; DLFE, Duroc с низким расходом корма; ЭДТА, этилендиаминтетрауксусная кислота; FC – потребление корма; FCR, коэффициент конверсии корма; FE, эффективность корма; GWAS, исследование ассоциации всего генома; HTG, данные с высокой пропускной способностью; KEGG, Киотская энциклопедия генов и геномов; LD – нарушение равновесия по сцеплению; LHFE, Landrace высокоэффективный корм; LLFE, ландрас с низкой кормовой эффективностью; pDFI, Прогнозируемое ежедневное потребление корма; RFI, остаточное потребление корма; SNP, однонуклеотидный полиморфизм; TOM, матрица топологического перекрытия; WGCNA, Сетевой анализ взвешенной коэкспрессии генов; WISH, SNP-центр взвешенного взаимодействия.

Ссылки

Биданель, Дж. П. (1993). Оценка параметров скрещивания между крупной белой и мейшанской породами свиней. III. Доминирование и эпистатические компоненты гетерозиса по репродуктивным признакам. Genet. Sel. Evol. 25, 263. doi: 10.1186 / 1297-9686-25-3-263

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Bindea, G., Mlecnik, B., Hackl, H., Charoentong, P., Tosolini, M., Kirilovsky, A., et al. (2009). ClueGO: плагин cytoscape для расшифровки функционально сгруппированных онтологий генов и сетей аннотаций путей. Биоинформатика 25 (8), 1091–1093. doi: 10.1093 / биоинформатика / btp101

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бово, С., Маццони, Г., Бертолини, Ф., Скьяво, Г., Галимберти, Г., Галло, М. и др. (2019). Полногеномные ассоциативные исследования 30 гематологических и клинико-биохимических признаков крови у крупных белых свиней выявили области генома, влияющие на промежуточные фенотипы. Sci. Реп. 9 (7003), 1–17. doi: 10.1038 / s41598-019-43297-1

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Caldwell, K.К., Соса, М., Бакли, К. Т. (2006). Идентификация сайтов стыковки митоген-активируемых протеинкиназ в ферментах, метаболизирующих фосфатидилинозитолы и инозитолфосфаты. Cell Commun. Сигнал. 4 (2), 1–18. doi: 10.1186 / 1478-811X-4-2

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кармело, В. А. О., Когельман, Л. Дж. А., Мадсен, М. Б., Кадармидин, Х. Н. (2018). WISH-R – быстрый и эффективный инструмент для построения эпистатических сетей для сложных признаков и заболеваний. BMC Bioinf. 19 (277), 1–7. doi: 10.1186 / s12859-018-2291-2

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Корделл, Х. Дж. (2002). Эпистаз: что это означает, что не означает, и статистические методы его обнаружения у людей. Гум. Мол. Genet. 11 (20), 2463–2468. DOI: 10.1093 / hmg / 11.20.2463

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ding, R., Quan, J., Yang, M., Wang, X., Zheng, E., Yang, H., et al. (2017). Полногеномный ассоциативный анализ выявляет генетические локусы и гены-кандидаты для пищевого поведения и эффективности питания у хряков дюрок. PLoS One 12 (8), e0183244. doi: 10.1371 / journal.pone.0183244

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ding, R., Yang, M., Wang, X., Quan, J., Zhuang, Z., Zhou, S., et al. (2018). Генетическая архитектура пищевого поведения и эффективность корма в популяции свиней дюрок. Фронт. Genet. 9, 1–11. doi: 10.3389 / fgene.2018.00220

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

До, Д. Н., Страте, А. Б., Дженсен, Дж., Марк, Т., Кадармидин, Х. Н. (2013). Генетические параметры для различных показателей эффективности корма и связанных признаков у хряков трех пород свиней. J. Anim. Sci. 91, 4069–4079. doi: 10.2527 / jas.2012-6197

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Durinck, S., Moreau, Y., Kasprzyk, A., Davis, S., De Moor, B., Brazma, A., et al. (2005). BioMart и Bioconductor: мощная связь между биологическими базами данных и анализом данных микрочипов. Биоинформатика 21 (16), 3439–3440.doi: 10.1093 / биоинформатика / bti525

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Durinck, S., Spellman, P. T., Birney, E., Huber, W. (2009). Идентификаторы сопоставления для интеграции наборов геномных данных с пакетом R / Bioconductor biomaRt. Nat. Protoc. 4 (8), 1184–1191. doi: 10.1038 / nprot.2009.97

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Duthie, C., Simm, G., Doeschl-Wilson, A., Kalm, E., Knap, P. W., Roehe, R.(2010). Эпистатический анализ характеристик туш свиней выявляет геномные взаимодействия между локусами количественных признаков, относящиеся к аддитивным и доминирующим генетическим эффектам. J. Anim. Sci. 88 (7), 2219–2234. doi: 10.2527 / jas.2009-2266

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Duthie, C. A., Simm, G., Doeschl-Wilson, A., Kalm, E., Knap, P. W., Roehe, R. (2011a). Локусы количественных признаков качества мяса у свиней с учетом импринтинга и эпистатических эффектов. Meat Sci. 87 (4), 394–402. doi: 10.1016 / j.meatsci.2010.11.017

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Duthie, C., Simm, G., Doeschl-Wilson, A., Kalm, E., Knap, P. W., Roehe, R. (2011b). Локусы эпистатических количественных признаков, влияющие на химический состав тела и отложение, а также на потребление корма и эффективность корма на протяжении всего периода роста свиней. Жив. Sci. 138, 34–48. doi: 10.1016 / j.livsci.2010.11.022

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Edea, Z., Ким, К. (2014). Полное геномное сканирование для выявления селекционных сигнатур между породами свиней Беркшира и коренными корейскими породами. J. Anim. Sci. Technol. 56 (23), 1–7. doi: 10.1186 / 2055-0391-56-23

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Eichler, E. E., Flint, J., Gibson, G., Kong, A., Leal, S. M., Moore, J. H., et al. (2010). Отсутствует наследуемость и стратегии поиска первопричин сложного заболевания. Nat. Преподобный Жене. 11, 446–450.doi: 10.1038 / nrg2809

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Estellé, J., Gil, F., Vázquez, J.M., Latorre, R., Ramírez, G., Barragán, M.C., et al. (2008). Сканирование количественного признака локуса генома для признаков мышечных волокон свиней выявляет чрезмерное преобладание и эпистаз. J. Anim. Sci. 86 (12), 3290–3299. doi: 10.2527 / jas.2008-1034

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Frazer, K. A., Murray, S. S., Schork, N.Дж., Тополь Э. Дж. (2009). Генетическая изменчивость человека и ее вклад в формирование сложных черт. Nat. Преподобный Жене. 10, 241–251. doi: 10.1038 / nrg2554

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Fu, L., Xu, Y., Hou, Y., Qi, X., Zhou, L., Liu, H., et al. (2017). Протеомный анализ показывает, что митохондриальный энергетический метаболизм в ткани скелетных мышц отрицательно коррелирует с эффективностью корма у свиней. Sci. Реп. 7, 1–8. doi: 10.1038 / srep45291

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Hashidate-Yoshida, T., Хараяма, Т., Хисикава, Д., Моримото, Р., Хамано, Ф., Токуока, С.М. и др. (2015). Ремоделирование жирной ацильной цепи с помощью LPCAT3 обогащает арахидонат фосфолипидными мембранами и регулирует транспорт триглицеридов. Элиф 2015 (4), e06328. doi: 10.7554 / eLife.06328

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Horodyska, J., Hamill, R.M., Reyer, H., Trakooljul, N., Lawlor, P.G., Mccormack, U.M, et al. (2019). РНК-последовательность печени свиней, отличающихся по эффективности корма, подчеркивает сдвиги в метаболизме макроэлементов, росте печени и иммунном ответе. Фронт. Genet. 10, 117. doi: 10.3389 / fgene.2019.00117

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дженсен, Т. Б., Баадсгаард, Н. П., Хоу, Х., Тофт, Н., Остергаард, С. (2007). Влияние лечения хромоты и других заболеваний на прибавку в весе и конверсию корма у хряков на датской испытательной станции. Жив. Sci. 112, 34–42. doi: 10.1016 / j.livsci.2007.01.153

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Каспршик, А., Тайра, М., Бабич, М. (2015). Профиль жирных кислот свинины местной и коммерческой породы. Arch. Anim. Порода. 58, 379–385. doi: 10.5194 / aab-58-379-2015

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Когельман, Л. Дж. А., Кадармидин, Х. Н. (2014). Сетевой метод Weighted Interaction SNP Hub (WISH) для построения генетических сетей для сложных заболеваний и признаков с использованием данных полногеномного генотипа. BMC Syst. Биол. 8, S5. doi: 10.1186 / 1752-0509-8-S2-S5

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Langfelder, P., Хорват, С. (2008). WGCNA: пакет R для взвешенного корреляционного сетевого анализа. BMC Bioinf. 9, 559. doi: 10.1186 / 1471-2105-9-559

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Leno-colorado, J., Hudson, N.J., Reverter, A., Pérez-enciso, M. (2017). Анализ пути приручения и разведения свиней в Евразии. G3 (Bethesda) 7, 2171–2184. doi: 10.1534 / g3.117.042671

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Li, P., Фан, В., Эвераерт, Н., Лю, Р., Ли, К., Чжэн, М. (2018). Секвенирование информационной РНК и анализ путей позволяют по-новому взглянуть на восприимчивость цыплят к инфекции, вызванной сальмонеллой энтеритидис. Фронт. Genet. 9, 1–10. doi: 10.3389 / fgene.2018.00256

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ляо, С.Ф., Ван, Т., Регми, Н. (2015). Питание лизином свиней и родственных животных с однокамерным желудком: биосинтез мышечного белка и не только. Springerplus 4, 1–12.doi: 10.1186 / s40064-015-0927-5

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Liu, H., Sang, S., Lu, Y., Wang, Z., Yu, X., Zhong, C. (2017). Метаболизм тиамина имеет решающее значение для регулирования коррелированного роста дендритных ветвей и нейрональных сомов. Sci. Реп. 7, 1–12. doi: 10.1038 / s41598-017-05476-w

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Манолио, Т. А., Коллинз, Ф. С., Кокс, Н. Дж., Гольдштейн, Д. Б., Хиндорф, Л.А., Хантер Д. Дж. И др. (2009). Обнаружение недостающей наследственности сложных заболеваний. Природа 461, 747–753. DOI: 10.1038 / nature08494

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Noguera, J. L., Rodríguez, C., Varona, L., Tomàs, A., Muñoz, G., Ramírez, O., et al. (2009). Двумерное сканирование генома на признаки плодовитости свиней показывает наличие множественных эпистатических QTL. BMC Genomics 10, 636. doi: 10.1186 / 1471-2164-10-636

PubMed Реферат | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Olivieri, B.Ф., Меркаданте, М. Е., Сирилло, Дж. Н., Бранко, Р. Х., Бонилья, С. Ф., де Альбукерке, Л. Г. и др. (2016). Области генома, связанные с индикаторными признаками кормовой эффективности в экспериментальной популяции крупного рогатого скота неллора. PLoS One 11 (10), e0164390. doi: 10.1371 / journal.pone.0164390

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Осаки, Л. Х., Гама, П. (2013). MAPK и сигнальная трансдукция в контроле пролиферации и дифференцировки эпителиальных клеток желудочно-кишечного тракта. Внутр. J. Mol. Sci. 14 (5), 10143–10161. doi: 10.3390 / ijms140510143

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Овило, К., Клоп, А., Ногера, Дж. Л., Оливер, М. А., Барраган, К., Родригез, К. и др. (2002). Количественное картирование локусов признаков качества мяса в популяции иберийских свиней × ландрас F 2. J. Anim. Sci. 80 (11), 2801–2808. doi: 10.2527 / 2002.80112801x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Павлаки, Н., Николаев, В. (2018). Визуализация опосредованного PDE2 и PDE3 перекрестного взаимодействия цГМФ с цАМФ в кардиомиоцитах. J. Cardiovasc. Dev. Дис. 5, 4. doi: 10.3390 / jcdd5010004

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пу, Л., Чжан, Л. К., Чжан, Дж. С., Сун, X., Ван, Л. Г., Лян, Дж. (2016). Анализ MAP3K 5 свиней: молекулярное клонирование, характеристика, паттерн тканевой экспрессии и вариации числа копий, связанные с остаточным потреблением корма. Genet. Мол. Res. 15, 1–13.doi: 10.4238 / gmr.15037998

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Перселл, С., Нил, Б., Тодд-Браун, К., Томас, Л., Феррейра, М. А. Р., Бендер, Д. и др. (2007). PLINK: набор инструментов для анализа ассоциации всего генома и популяционного анализа сцепления. Am. J. Hum. Genet. 81, 559–575. doi: 10.1086 / 519795

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рейманд, Дж., Кулл, М., Петерсон, Х., Хансен, Дж., Вило, Дж. (2007). G: Profiler – веб-инструментарий для функционального профилирования списков генов из крупномасштабных экспериментов. Nucleic Acids Res. 35, 193–200. doi: 10.1093 / nar / gkm226

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Реманс, П. Х. Дж., Грингхейс, С. И., ван Лаар, Дж. М., Сандерс, М. Э., Папендрехт-ван дер Воорт, Э. А. М., Цварткруис, Ф. Дж. Т. и др. (2004). Передача сигналов Rap1 необходима для подавления генерируемых ras активных форм кислорода и защиты Т-лимфоцитов от окислительного стресса. J. Immunol. 173, 920–931. DOI: 10.4049 / jimmunol.173.2.920

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Reyer, H., Oster, M., Magowan, E., Dannenberger, D., Ponsuksili, S., Wimmers, K. (2017a). Стратегии повышения эффективности корма для свиней включают молекулярные сдвиги в метаболизме липидов и углеводов в печени. Внутр. J. Mol. Sci. 18 (8), 1674. doi: 10.3390 / ijms18081674

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Рейер, Х., Ширали, М., Понсуксили, С., Мурани, Э., Варлей, П. Ф., Jensen, J., et al. (2017b). Изучение генетики эффективности корма и особенностей кормового поведения в линии свиней, тщательно отобранных по эксплуатационным характеристикам. Мол. Genet. Геномика 292, 1001–1011. doi: 10.1007 / s00438-017-1325-1

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Родригес, К., Томас, А., Алвес, Э., Рамирес, О., Арке, М., Муньос, Г. и др. (2005). Отображение QTL для количества сосков при скрещивании иберийских свиней с мейшанскими свиньями. Anim. Genet. 36, 490–496. doi: 10.1111 / j.1365-2052.2005.01358.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Schumacher, M. A., Hedl, M., Abraham, C., Bernard, J. K., Lozano, P. R., Hsieh, J. J., et al. (2017). Передача сигналов ErbB4 стимулирует провоспалительный апоптоз макрофагов и ограничивает воспаление толстой кишки. Cell Death Dis. 8, e2622. doi: 10.1038 / cddis.2017.42

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Schuurbiers, O.К. Дж., Каандерс, Дж. Х. А. М., Ван дер Хейден, Х. Ф. М., Дехуйзен, Р. П. Н., Ойен, В. Дж. Г., Бассинк, Дж. (2009). Путь PI3-K / AKT и механизмы радиационной устойчивости при немелкоклеточном раке легкого. J. Thorac. Онкол. 4, 761–767. doi: 10.1097 / JTO.0b013e3181a1084f

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Серао, Н. В., Гонсалес, П. Д., Бивер, Дж. Э., Боллеро, Г. А., Саути, Б. Р., Фолкнер, Д. Б. и др. (2013). Двумерный полногеномный ассоциативный анализ компонентов роста и потребления корма. PLoS One 8 (10), e78530. doi: 10.1371 / journal.pone.0078530

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Shannon, P., Markiel, A., Ozier, O., Baliga, N. S., Wang, J. T., Ramage, D., et al. (2003). Cytoscape: программная среда для интегрированных моделей сетей биомолекулярного взаимодействия. Genome Res. 13, 2498–2504. doi: 10.1101 / gr.1239303

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Стефанон, Б., Флорис, Р., Braglia, S., Davoli, R., Fontanesi, L., Olio, S.D., et al. (2004). Новый подход в ассоциативном исследовании однонуклеотидного полиморфизма генов качественных признаков туши и мяса коммерческих свиней. Ital. J. Anim. Sci. 3, 177–189. doi: 10.4081 / ijas.2004.177

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сураваджхала, П., Когельман, Л. Дж. А., Кадармидин, Х. Н. (2016). Интеграция и анализ многомерных данных с использованием подходов системной геномики: методы и приложения В животноводстве, здоровье и благополучии. Genet. Sel. Evol. 48, 1–14. doi: 10.1186 / s12711-016-0217-x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Tang, H.Y., Lin, H.Y., Zhang, S., Davis, F. B., Davis, P.J. (2004). Гормон щитовидной железы вызывает митоген-активируемое протеинкиназозависимое фосфорилирование ядерного рецептора эстрогена. Эндокринология 145, 3265–3272. DOI: 10.1210 / en.2004-0308

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Tylicki, A., Лотовски, З., Семенюк, М., Раткевич, А. (2018). Тиамин и отдельные антивитамины тиамина – биологическая активность и методы синтеза. Biosci. Отчет 38 (1), 1–23. doi: 10.1042 / BSR20171148

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Wang, H., Pan, X., Wang, C., Wang, M., Yu, L. (2015). Влияние различного соотношения концентратов и кормов и добавок тиамина на ферментацию рубца и бактериальное сообщество рубца у дойных коров. Anim.Prod. Sci. 55 (2), 189–193. doi: 10.1071 / AN14523

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Wang, Y., Ma, C., Sun, Y., Li, Y., Kang, L., Jiang, Y. (2017). Динамический анализ транскриптома и ДНК-метилома на длинной мышце спины для выявления генов, лежащих в основе содержания внутримышечного жира у свиней. BMC Genomics 18, 780. doi: 10.1186 / s12864-017-4201-9

PubMed Реферат | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Wang, Y., Ning, C., Wang, C., Guo, J., Ван Дж., Ву Ю. (2019). Полногеномное ассоциативное исследование содержания внутримышечного жира у черных свиней китайского лулай. Азиатско-Австралийский. J. Anim. Sci. 32, 607–613. doi: 10.5713 / ajas.18.0483

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Wei, H., Zhou, Y., Jiang, S., Huang, F., Peng, J., Jiang, S. (2016). Транскрипционная реакция скелетных мышц свиней на кормление растущими свиньями рационом, обогащенным льняным семенами. J. Anim. Sci. Biotechnol. 7, 6. DOI: 10.1186 / s40104-016-0064-1

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Yin, J., Han, H., Li, Y., Liu, Z., Zhao, Y., Fang, R., et al. (2017). Ограничение лизина влияет на потребление корма и метаболизм аминокислот через микробиом кишечника у поросят. Cell. Physiol. Biochem. 44, 1749–1761. doi: 10.1159 / 000485782

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Yu, J. S. L., Cui, W. (2016). Пролиферация, выживаемость и метаболизм: роль передачи сигналов PI3K / AKT / mTOR в определении плюрипотентности и клеточной судьбы. Разработка 143, 3050–3060. doi: 10.1242 / dev.137075

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Zhang, C., Kemp, R.A., Stothard, P., Wang, Z., Boddicker, N., Krivushin, K., et al. (2018). Геномная оценка компонентов эффективности корма у свиней породы дюрок с использованием последовательностей 80К, 650К и полногеномных вариантов. Genet. Sel. Evol. 50, 1–13. doi: 10.1186 / s12711-018-0387-9

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Расширение ареала, размеры популяции и управление дикими свиньями в Калифорнии, JSTOR

Интродукция и распространение неместных организмов в новые регионы может нарушить экосистемы, вызывая сокращение или исчезновение местных видов.Широко интродуцированные дикие свиньи (Sus scrofa) способствовали сокращению и исчезновению множества видов на океанских островах и могут иметь ярко выраженные негативные экологические последствия для материковых районов при высокой плотности населения. Хотя расширение ареала завезенных диких свиней прекратилось во многих регионах США, оно значительно увеличилось с 1950-х годов в Калифорнии. Наш анализ данных ежегодных опросов охотников и нанесенных на карту местоположений убитых охотниками диких свиней показывает, что распространение диких свиней увеличилось примерно с 10 прибрежных округов в начале 1960-х годов до частей 49 из 58 округов Калифорнии к 1996 году.Индекс плотности, основанный на местонахождении убитых охотниками диких свиней, нанесенный на карту в Географической информационной системе (ГИС), показал, что на 79,550 км2 (25%) общей площади штата, в настоящее время занимаемой дикими свиньями, популяции наиболее многочисленны. в центральных и северных регионах побережья. Разделив каждый округ на 1 из 3 классов относительной численности и присвоив значения плотности на основе исследований на нескольких участках, мы подсчитали, что в 1996 году в Калифорнии насчитывалось около 133 106 (диапазон = 106 485–159 727) диких свиней.Недавнему увеличению ареала диких свиней в Калифорнии способствовало сочетание нескольких интродукций, связанных с охотой, преднамеренного выпуска домашних свиней и, возможно, увеличения доступности кормов, связанного с развитием сельского хозяйства. Однако произошло также расширение естественного ареала, и динамика распространения диких свиней в Калифорнии кажется типичной для инвазий, наблюдаемых среди других организмов. Доступность кормов и воды являются важными факторами, влияющими на распределение и численность диких свиней в Калифорнии, и хищничество может иметь значение до неизвестной степени.До 40% калифорнийских диких свиней ежегодно удаляются из популяции, что может контролировать популяции в одних районах, но не в других. Дикие свиньи могут наносить экологический ущерб в некоторых прибрежных регионах, где плотность населения очень высока, и необходимы подробные исследования в этих районах, чтобы помочь смягчить потенциальные проблемы с этим все более распространенным млекопитающим в Калифорнии.

Журнал управления дикой природой содержит информацию из оригинальных исследований, которые вносят вклад в научные основы управления дикой природой.Подходящие темы включают результаты и интерпретацию исследований биологии и экологии дикой природы, которые могут быть использованы для управления.

Wiley – глобальный поставщик контента и решений для рабочих процессов с поддержкой контента в областях научных, технических, медицинских и научных исследований; профессиональное развитие; и образование. Наши основные направления деятельности выпускают научные, технические, медицинские и научные журналы, справочники, книги, услуги баз данных и рекламу; профессиональные книги, продукты по подписке, услуги по сертификации и обучению и онлайн-приложения; образовательный контент и услуги, включая интегрированные онлайн-ресурсы для преподавания и обучения для студентов и аспирантов, а также для учащихся на протяжении всей жизни.Основанная в 1807 году компания John Wiley & Sons, Inc. уже более 200 лет является ценным источником информации и понимания, помогая людям во всем мире удовлетворять их потребности и реализовывать их чаяния. Wiley опубликовал работы более 450 лауреатов Нобелевской премии во всех категориях: литература, экономика, физиология и медицина, физика, химия и мир. Wiley поддерживает партнерские отношения со многими ведущими мировыми обществами и ежегодно издает более 1500 рецензируемых журналов и более 1500 новых книг в печатном виде и в Интернете, а также базы данных, основные справочные материалы и лабораторные протоколы по предметам STMS.Благодаря растущему предложению открытого доступа, Wiley стремится к максимально широкому распространению и доступу к публикуемому контенту, а также поддерживает все устойчивые модели доступа. Наша онлайн-платформа, Wiley Online Library (wileyonlinelibrary.com), является одной из самых обширных в мире междисциплинарных коллекций онлайн-ресурсов, охватывающих жизнь, здоровье, социальные и физические науки и гуманитарные науки.

Общегеномное исследование ассоциации выявляет новые локусы размера помета и его вариабельности в популяции крупных белых свиней | BMC Genomics

Характеристика in vitro нового консенсусного бактериального 6-Phytas …: Ingenta Connect

Предпосылки: микробные фитазы добавляют в корм для животных для гидролиза фитиновой кислоты (гексакисфосфат миоинозита, IP ₆ ) и фитата (соль фитиновой кислоты), повышая биодоступность фосфора.Разрабатываются новые фитазы с повышенной биоэффективностью.
Цель: К характеризуют биохимические и ферментативные свойства новой консенсусной бактериальной 6-фитазы и ее варианта (PhyG), продуцируемого в Trichoderma reesei .
Методы: in vitro, специфическая активность , кинетические параметры, профили pH-активности (относительно pH5,5), IP _{6, разложение} , Продукты гидролиза и высвобождение фосфата фитаз определяли с использованием субстрата фитата натрия.Точку плавления (Tm) определяли методом дифференциальной сканирующей калориметрии, а термостабильность оценивали путем измерения остаточной активности при различных температурах. In vivo эффекты Добавка PhyG в количестве от 0 до 1000 FTU / кг на подвздошной кишке IP ₆ перевариваемость и концентрации IP сложного эфира определяли у поросят.
Результаты: Обе фитазы показали оптимальные значения pH 3,5-4,5, высокую относительную активность в широком диапазоне pH (ph3,0-5,0) и значительную относительную активность при ph2.5. На ph4.0 удельная активность варианта PhyG составляла 1487 ед. / Мг белка, а при ph4,5 кинетические константы составляли 240 мкМ (K _m ) и 1873 с ^-1 (K _cat ). Гидролиз IP ₆ обеими фитазами был быстрым. Основным исходным продуктом гидролиза был DLI (1,2,3,4,5) P5, обозначающий фитазы как бактериальные 6-фитазы (EC 3.1.3.26). Гидролиз происходил в положении D-3 (L-1) примерно в 30% случаев, что указывает на двойную специфичность.
Заключение: обе фитазы показали высокую термостабильность по сравнению с диким типом и существующими коммерческими бактериальными бактериями. 6-фитазы; PhyG проявлял остаточную активность 95% после 20 мин инкубации при 85.4 ^º C (pH5,5), Tm ₅₀ ~ 93,2 ^º C и Tm 98,8 ^º C. In vivo , PhyG при 1000 FTU / кг достиг перевариваемости подвздошной кишки IP ₆ из 89,3%.

Нет ссылок

Без цитирования

Нет дополнительных данных

Нет статьи СМИ

Без показателей

Характеристика in vitro новой консенсусной бактериальной 6-фитазы и одного из ее вариантов

Название: In vitro Характеристика новой консенсусной бактериальной 6-фитазы и одного из ее вариантов

ОБЪЕМ: 6 ВЫПУСК: 3

Автор (ы): Трине Кристенсен *, Юеминг Дерсьянт-Ли, Винсент Севальт, Рие Мейлдал, Свенд Хаанинг, Сина Причелиус, Игорь Николаев, Робин А.Сорг и Арно де Крей

Место работы: DuPont Nutrition and Biosciences, Edwin Rahrs Vej 38, DK-8220, Brabrand, DuPont Nutrition and Biosciences, Archimedesweg, 30, 2333 CN Leiden, DuPont Nutrition & Biosciences, 925 Page Mill Road, CA 94304, Пало-Альто, Калифорния, DuPont Nutrition and Biosciences, Edwin Rahrs Vej 38, DK-8220, Brabrand, DuPont Nutrition and Biosciences, Edwin Rahrs Vej 38, DK-8220, Brabrand, DuPont Nutrition and Biosciences, Archimedesweg, 30, 2333 CN Leiden, DuPont Nutrition and Биологические науки, Archimedesweg, 30, 2333 CN Leiden, DuPont Nutrition and Biosciences, Archimedesweg, 30, 2333 CN Leiden, DuPont Nutrition & Biosciences, 21 Biopolis Road, Nucleos, South Tower, 138567

Ключевые слова: Buttiauxella sp., консенсусная бактериальная 6-фитаза, оптимум pH, фосфат, термостабильность, деградация фитата в подвздошной кишке, путь деградации фитатов.

Реферат:

Предпосылки: микробные фитазы добавляют в корм для животных для гидролиза фитиновой кислоты (миоинозитола). гексакисфосфат, IP6) и фитат (соль фитиновой кислоты), повышающие биодоступность фосфора. Разрабатываются новые фитазы с повышенной биоэффективностью.

Цель: охарактеризовать биохимические и ферментативные свойства нового консенсусного бактериального 6- фитаза и ее вариант (PhyG), продуцируемые Trichoderma reesei.

Методы: специфическая активность in vitro, кинетические параметры, профили pH-активности (относительно pH5,5), IP6. деградацию, продукты гидролиза и высвобождение фосфата фитаз определяли с использованием натрия фитатный субстрат. Точку плавления (Tm) определяли методом дифференциальной сканирующей калориметрии и термостабильности. оценивается путем измерения остаточной активности при различных температурах. Эффекты PhyG in vivo добавление от 0 до 1000 FTU / кг на перевариваемость IP6 подвздошной кишки и концентрации эфира IP у поросят.

Результаты: обе фитазы показали оптимальное значение pH 3,5-4,5, высокую относительную активность в широком диапазоне pH. (ph3.0–5.0) и значительная относительная активность при ph2.5. При ph4.0 удельная активность варианта PhyG составляла 1487 Ед / мг белка, а при ph4,5 кинетические константы составляли 240 мкМ (Km) и 1873 с-1 (Kcat). Гидролиз IP6 обеими фитазами был быстрым. Основным исходным продуктом гидролиза был DLI ( 1,2,3,4,5) P5, обозначая фитазы как бактериальные 6-фитазы (EC 3.1.3.26). Гидролиз произошел при положение D-3 (L-1) примерно в 30% случаев, что указывает на двойную специфичность.

Заключение: обе фитазы показали высокую термостабильность по сравнению с фитазами дикого типа и существующими коммерческими препаратами. бактериальные 6-фитазы; PhyG показал остаточную активность 95% после 20 мин инкубации при 85,4 ° C. (pH5,5), Tm50 ~ 93,2 ° C и Tm 98,8 ° C. In vivo, PhyG при 1000 FTU / кг достиг перевариваемости подвздошной кишки. IP6 89,3%.

IJMS | Бесплатный полнотекстовый | Силденафил защищает от ишемии-реперфузии миокарда после остановки сердца на модели свиней: возможная роль ренин-ангиотензиновой системы

1.Введение

В этой работе изучалось влияние инфузии силденафила на выживаемость и сердечные индексы после глобальной ишемии, вызванной индуцибельной КА. Более того, мы впервые наблюдали влияние инфузии силденафила на систему RAS, включая уровни Ang (1–7) и Ang II в плазме. Наконец, была оценена экспрессия ACE, AT1R, ACE2 и Mas в ткани миокарда, инфузированной силденафилом.

3. Обсуждение

У этого исследования есть несколько ограничений. Во-первых, в модели ишемического / реперфузионного (I / R) повреждения миокарда свиней для CA использовались здоровые свиньи, тогда как большинство людей, страдающих CA, не здоровы.Патофизиологическая дисфункция, такая как гипергликемия и гиперлипемия, всегда существует у людей, страдающих КА. Эти сбои могут повлиять на результат лечения силденафилом у людей; Во-вторых, индуцибельная СА в настоящем исследовании была достигнута при острой ФЖ, которая может не отражать некоторые хронические патологические изменения миокарда у людей; В-третьих, силденафил вводили перед СА, чтобы проиллюстрировать защитный эффект силденафила против глобального ишемического повреждения, а не ограниченной ишемии ткани миокарда; Наконец, в этом исследовании не использовались ингибиторы NO, блокирующие усиление передачи сигналов NO.