Identification of candidate genes for reproductive traits in cattle using a functional interaction network approach

• Francisco Alejandro Paredes-Sánchez ^[1] ; Daniel Trejo-Martínez ^[2] ; Elsa Verónica Herrera-Mayorga ^[1] ; Williams Arellano-Vera ^[2] ; Felipe Rodríguez Almeida ^[3] ; Ana María Sifuentes-Rincón ^[2]
  1. [1] Universidad Autónoma de Tamaulipas

     Universidad Autónoma de Tamaulipas

     México

     
  2. [2] Instituto Politécnico Nacional

     Instituto Politécnico Nacional

     México

     
  3. [3] Universidad Autónoma de Chihuahua

     Universidad Autónoma de Chihuahua

     México

     

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• Localización: Revista Mexicana de Ciencias Pecuarias, ISSN 2007-1124, ISSN-e 2448-6698, Vol. 11, Nº. 3, 2020, págs. 894-904
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • La identificación de genes candidatos para rasgos de la reproducción en ganado utilizando un enfoque de redes de interacciones funcionales
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• Resumen
  • español

    La reproducción es un elemento clave en los sistemas de producción de ganado bovino. Se han aplicado los enfoques de biología de sistemas, incluidos los que involucran las redes de genes, a la disección genética de fenotipos complejos de ganado. Se hizo un análisis de la red proteína-proteína, incluyendo un conjunto de 385 genes asociados con rasgos reproductivos en el ganado, para identificar y priorizar genes candidatos relacionados con las diferencias fenotípicas en la reproducción del ganado. Los genes que pertenecen a la familia de la ubiquitina - Ubiquitina C (Ubc, ID del gen: 444874) y Ubiquitina B (Ubb, ID del gen:

    281370) - presentaron la mayor probabilidad de estar asociados con estos rasgos en el ganado.

    Se identificaron ambas proteínas como centros muy importantes en una red de interacción proteína-proteína ya que cada una tienen 3,775 interacciones de 3,856 posibles. Al resecuenciar la región de codificación del gen Ubb para evaluar la presencia de SNP en una población de descubrimiento, se identificó la transversión G/T (rs110366695), que provoca la aparición de un codón de terminación y una proteína truncada en 287 aa. Las distribuciones de frecuencia alélicas descubiertos en dos razas de ganado vacuno podrían justificar investigaciones adicionales enfocados en explorar tanto los efectos del truncamiento de proteínas como el potencial de estas proteínas como marcadores moleculares para la calidad del semen.

  • English

    Reproduction is a key element in cattle production systems. Systems biology approaches, including those involving gene networks, have been applied to genetic dissection complex phenotypes in cattle. A set of 385 genes associated with reproductive traits in cattle were included in a protein-protein network analysis to identify and prioritize candidate genes related to phenotypic differences in cattle reproduction. Genes belonging to the ubiquitin family - Ubiquitin C (Ubc, Gene ID: 444874) and Ubiquitin B (Ubb, Gene ID: 281370) -had the highest probability of being associated with these traits in cattle. Both proteins were identified as important hubs in a protein-protein interaction network, each having 3,775 interactions of 3,856 possible. Resequencing of the Ubb gene coding region to evaluate the presence of SNPs in a discovery population identified the G/T (rs110366695) transversion.

    This causes emergence of a stop codon and a protein truncated by 287 aa. The allelic frequency distributions found in two beef cattle breeds highlight the promise of further research into the effects of protein truncation and the potential of these proteins as molecular markers for semen quality.