Untersuchungen zur Assoziation von SNPs in Kandidatengenen auf SSC13 mit QTL für Actinobacillus pleuropneumoniae-Resistenz beim Schwein
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Zusammenfassung
Die Aufklärung der genetischen Grundlagen der Krankheitsresistenz gegenüber dem weltweit verbreiteten Pathogen Actinobacillus pleuropneumoniae ist im Hinblick auf Tierschutz, Ökonomie und Vebrauchererwartung dringend notwendig. Assoziationsanalysen zu SNPs im Transferrin-Gen bzw. Untersuchungen zur Expression von Glykoproteinen oder Immunmarkern bei infizierten Schweinen wurden von verschiedenen Forschergruppen durchgeführt. Mit dem Respiratory Health Score wurde ein neues Bewertungsschema für die Schwere einer durch Actinobacillus pleuropneumoniae verursachten Lungenentzündung etabliert. In derselben Studie wurden Rassenunterschiede hinsichtlich der Krankheitsresistenz deutlich. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war, zur Aufklärung der der Krankheitsresistenz zugrundeliegenden Ursachen auf DNA-Ebene beizutragen. Zu diesem Zweck sollte mithilfe von SNPs in positionellen und funktionellen Kandidatengenen eine für Merkmale der Actinobacillus pleuropneumoniae-Resistenz durchgeführte QTL-Analyse verbessert und die Lokalisation putativer QTN eingegrenzt werden. Als Grundlage dieser Untersuchungen diente eine gut charakterisierte F2-Familie aus im Merkmal Actinobacillus pleuropneumoniae- Resistenz divergierenden Ausgangspopulationen der Rassen Hampshire und Deutsche Landrasse. Bei den 170 F2-Tieren wurden mittels Pyrosequenzierung jeweils die Genotypen für 7 SNPs aus den Kandiatengenen AHSG, IL12A, MYD88, TFRC und TF auf SSC13 bestimmt. QTL-Analysen für 17 klinische Merkmale und 5 eQTL wurden in drei Schritten mithilfe der Online-Applikation GridQTL durchgeführt. Als Grundgerüst dienten 9 Mikrosatelliten auf SSC13. In einem zweiten Schritt wurden die SNPs als zusätzliche Marker eingefügt und zuletzt als fixe Effekte betrachtet. Insgesamt ließen sich bis zu drei QTL-Bereiche auf SSC13 darstellen, die mit einem oder mehreren der untersuchten Phänotypen assoziiert waren. Durch die vorliegende Arbeit wurden: 1. Verbindungen zwischen dem untersuchten SNP in MYD88 und der RAB6B- bzw. UPK1B-Expression sowie zwischen dem untersuchten SNP in TF und der RAB6B Expression festgestellt. Diese weisen auf mögliche funktionale Zusammenhänge zwischen den beteiligten Genen hin; 2. Die Existenz und Lokalisation von QTL bestätigt. Hierzu zählen ein QTL bei 52 cM für die Transferrin-Expression sowie ein QTL bei 58 cM für die nach dem Respiratory Health Score (RHS) 50 am stärksten und 50 am wenigsten betroffenen Tiere; 3. Die Konfidenzintervalle einiger QTL verkleinert (RAB6B: QTL1; UPK1B, TF: QTL2), wodurch der Suchbereich für ein putatives QTN eingegrenzt wurde. Es konnte jedoch, trotz eines hohen Grades an Vorinformation, durch den verwendeten Kandidatengen-basierten Ansatz kein Rückschluss auf die genaue Lage eines QTN für Actinobacillus pleuropneumoniae-Resistenz im Transferrin-Gen oder in den anderen Kandiatengenen gezogen werden. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit sind, durch die Erhöhung der Genauigkeit der QTL-Lokalisation von Nutzen für eine Fortsetzung der Suche nach den der Resistenz/Empfänglichkeit zugrundeliegenden DNA-Varianten. Die Erkenntnisse hinsichtlich der Beziehungen zwischen den betrachteten Genen untereinander liefern einen Beitrag zum Verständnis der Abwehrprozesse im Wirt bei der Actinobacillus pleuropneumoniae-Infektion. Auch im Hinblick auf die bevorstehende flächendeckende Renaissance der Zuchtwertschätzung mithilfe genomabdeckender SNP-Chips und daraus resultierende genomische Selektion beim Schwein sind die Ergebnisse von SNP-Studien wie der vorliegenden von Wert. Mathematische Modelle, die mit kalkulierten SNP-Effekten arbeiten, können umso besser feinjustiert werden, je besser die betrachteten SNPs charakterisiert sind. Zukünftig sollte daher insbesondere die Suche nach SNPs, deren Genotypen mit einem hohen Anteil phänotypischer Varianz assoziiert sind fortgesetzt werden, beispielsweise unter Nutzung verbesserter Kartierungsverfahren oder Versuchstierpopulationen mit einer höheren Anzahl informativer Meiosen.Verknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Erstpublikation in
Giessen : VVB Laufersweiler