全基因组范围内的纯合子区域扫描鉴定出与 Valle del Belice 绵羊局部适应相关的潜在候选基因。

Genome-wide scan for runs of homozygosity identifies potential candidate genes associated with local adaptation in Valle del Belice sheep.

机构信息

Dipartimento Scienze Agrarie, Alimentari e Forestali, Università degli Studi di Palermo, 90128, Palermo, Italy.

Dipartimento di Scienze Economiche, Aziendali e Statistiche, Università degli Studi di Palermo, 90128, Palermo, Italy.

出版信息

Genet Sel Evol. 2017 Nov 14;49(1):84. doi: 10.1186/s12711-017-0360-z.

BACKGROUND

Because very large numbers of single nucleotide polymorphisms (SNPs) are now available throughout the genome, they are particularly suitable for the detection of genomic regions where a reduction in heterozygosity has occurred and they offer new opportunities to improve the accuracy of inbreeding ([Formula: see text]) estimates. Runs of homozygosity (ROH) are contiguous lengths of homozygous segments of the genome where the two haplotypes inherited from the parents are identical. Here, we investigated the occurrence and distribution of ROH using a medium-dense SNP panel to characterize autozygosity in 516 Valle del Belice sheep and to identify the genomic regions with high ROH frequencies.

RESULTS

We identified 11,629 ROH and all individuals displayed at least one ROH longer than 1 Mb. The mean value of [Formula: see text] estimated from ROH longer than1 Mb was 0.084 ± 0.061. ROH that were shorter than 10 Mb predominated. The highest and lowest coverages of Ovis aries chromosomes (OAR) by ROH were on OAR24 and OAR1, respectively. The number of ROH per chromosome length displayed a specific pattern, with higher values for the first three chromosomes. Both number of ROH and length of the genome covered by ROH varied considerably between animals. Two hundred and thirty-nine SNPs were considered as candidate markers that may be under directional selection and we identified 107 potential candidate genes. Six genomic regions located on six chromosomes, corresponding to ROH islands, are presented as hotspots of autozygosity, which frequently coincided with regions of medium recombination rate. According to the KEGG database, most of these genes were involved in multiple signaling and signal transduction pathways in a wide variety of cellular and biochemical processes. A genome scan revealed the presence of ROH islands in genomic regions that harbor candidate genes for selection in response to environmental stress and which underlie local adaptation.

CONCLUSIONS

These results suggest that natural selection has, at least partially, a role in shaping the genome of Valle del Belice sheep and that ROH in the ovine genome may help to detect genomic regions involved in the determinism of traits under selection.

背景

由于基因组中现在存在大量的单核苷酸多态性 (SNP)，它们特别适合检测杂合性降低的基因组区域，并且为提高近交 ([Formula: see text]) 估计的准确性提供了新的机会。纯合子区域 (ROH) 是基因组中两条来自父母的单倍型相同的连续纯合片段。在这里，我们使用中等密度 SNP 面板来研究 ROH 的发生和分布，以表征 516 只 Valle del Belice 绵羊的自交，并识别具有高 ROH 频率的基因组区域。

结果

我们鉴定了 11629 个 ROH，所有个体都显示出至少一个长度超过 1Mb 的 ROH。从长度大于 1Mb 的 ROH 中估计的 [Formula: see text] 的平均值为 0.084±0.061。短于 10Mb 的 ROH 占主导地位。ROH 对 Ovis aries 染色体 (OAR) 的最高和最低覆盖率分别在 OAR24 和 OAR1 上。每个染色体长度的 ROH 数量呈现出特定的模式，前三个染色体的数量较高。每个动物的 ROH 数量和基因组覆盖长度差异很大。239 个 SNP 被认为是可能受到定向选择的候选标记，我们鉴定了 107 个潜在的候选基因。位于六个染色体上的 239 个 SNP 被认为是可能受到定向选择的候选标记，我们鉴定了 107 个潜在的候选基因。位于六个染色体上的 239 个 SNP 被认为是可能受到定向选择的候选标记，我们鉴定了 107 个潜在的候选基因。位于六个染色体上的 239 个 SNP 被认为是可能受到定向选择的候选标记，我们鉴定了 107 个潜在的候选基因。位于六个染色体上的 239 个 SNP 被认为是可能受到定向选择的候选标记，我们鉴定了 107 个潜在的候选基因。位于六个染色体上的 239 个 SNP 被认为是可能受到定向选择的候选标记，我们鉴定了 107 个潜在的候选基因。六个染色体上的 107 个潜在候选基因。这些基因大多参与多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。根据 KEGG 数据库，这些基因中的大多数都参与了多种信号转导途径和信号转导途径，涉及多种细胞和生化过程。