El paisaje genómico del ganado indígena africano

Secuenciación, ensamblaje e identificación de polimorfismos de un solo nucleótido

Se generaron genomas individuales de 48 bovinos indígenas africanos (Boran, Ogaden, Kenana, Ankole y N’Dama) se generaron con una cobertura de ~11 X cada uno y se genotipificaron conjuntamente con genomas disponibles públicamente de razas comerciales de ganado (Angus, Jersey, Holstein y Hanwoo) (Fig. 1a, Archivo adicional 1: Nota S1, Tabla S1). Estas razas comprenden el Bos indicus (Boran, Ogaden y Kenana), el Bos taurus africano (N’Dama), el Bos taurus europeo-asiático y el sanga (Ankole, cruce entre taurino y cebú) . En total, se generaron 6.500 millones de lecturas o ~644 Gbp de secuencias. Utilizando Bowtie 2 , las lecturas se alinearon con la secuencia del genoma de referencia taurino UMD 3.1 con una tasa de alineación media del 98,84% que cubría el 98,56% del genoma de referencia (archivo adicional 1: Tabla S2). En concordancia con el análisis anterior del cebú Nellore , la tasa de alineación general de las muestras de B. indicus africano con el genoma de referencia UMD 3.1 fue comparable a la obtenida para las muestras taurinas africanas (Archivo adicional 1: Tabla S2). Tras filtrar los posibles duplicados de la PCR y corregir los errores de alineación debidos a la presencia de INDELs, detectamos los polimorfismos de un solo nucleótido (SNPs) utilizando GATK 3.1 . Se aplicaron varios pasos de filtrado para minimizar el número de llamadas falsas positivas antes de utilizar los SNP candidatos en los análisis posteriores. En particular, los SNPs se eliminaron en base a los siguientes criterios: puntuación de calidad escalada por phred, calidad de mapeo, profundidad de calidad y valor P escalado por phred (ver «Métodos»). Finalmente se retuvo un total de ~37 millones de SNPs y se identificaron los SNPs específicos de la raza utilizando SnpSift (Fig. 1b, Archivo adicional 1: Tabla S3). El ADN genómico de 45 muestras africanas se genotipificó adicionalmente utilizando el BovineSNP50 Genotyping BeadChip (Illumina, Inc.) para evaluar la precisión de la llamada de SNP a partir de los datos de resecuenciación. Observamos una concordancia general del genotipo del ~95% entre los SNP del BovineSNP50 Genotyping BeadChip y los resultados de la resecuenciación en todas las muestras, lo que proporciona confianza en la exactitud de la llamada del SNP (Archivo adicional 1: Tabla S4).

Diversidad y relaciones del genoma africano

Polimorfismos de un solo nucleótido

La figura 1b ilustra el número de SNP presentes en cada raza, incluidos los específicos de cada raza, con números proporcionados en el archivo adicional 1: Tabla S5. Observando los diferentes linajes de ganado, el mayor número de SNPs se encuentra en el ganado cebú (Boran, Kenana, Ogaden), donde la gran mayoría de los SNPs son homocigotos en las tres razas que representan variantes candidatas específicas del linaje cebú africano. La mayoría (65,13%) de los SNP estaban presentes en las regiones intergénicas. El resto de SNPs se localizaron aguas arriba (3,90%) y aguas abajo (3,96%) del marco de lectura abierto, en intrones (26,0%) y en regiones no traducidas (UTRs, 0,240%). Los exones contenían el 0,69% del total de SNPs con 115.439 mutaciones sin sentido y 1336 mutaciones sin sentido (Archivo adicional 1: Tabla S5).

La diversidad de nucleótidos mide el grado de polimorfismo dentro de una población y se define como el número medio de diferencias de nucleótidos por sitio entre dos secuencias de ADN cualesquiera elegidas al azar de la población de la muestra . En una escala de ventana genómica de 10 Mb, las razas comerciales europeas muestran niveles reducidos de diversidad de nucleótidos en comparación con todas las razas autóctonas africanas (Fig. 2d). En este caso, el nivel reducido de diversidad de nucleótidos a nivel de todo el genoma es esperado y es probablemente el resultado de una intensa selección artificial a lo largo de generaciones y/o de la deriva genética seguida de una historia demográfica caracterizada por un bajo tamaño efectivo de la población. Curiosamente, la N’Dama también muestra una diversidad genética relativamente baja, quizá un legado de un tamaño efectivo de población inicial bajo y/o de un cuello de botella de la población tras los desafíos de las enfermedades. La diversidad de nucleótidos es la más alta entre los cebúes africanos (Boran, Ogaden, Kenana) y los Ankole sanga. Se trata de razas taurinas × cebú mezcladas con un tamaño de población efectivo relativamente grande. La diversidad de nucleótidos relativamente alta en el Hanwoo comercial puede reflejar una historia de selección más débil, específica y corta en comparación con otras razas comerciales.

Estructura de la población y relaciones

Realizamos un análisis de componentes principales (PCA) de los datos de genotipos de SNPs autosómicos (Fig. 2a) utilizando EIGENSTRAT . El análisis ignora la pertenencia a la raza pero, sin embargo, revela claras estructuras raciales ya que las muestras de la misma raza se agrupan. Los dos primeros PC, que explican el 16,0% y el 3,4% de la variación total, respectivamente, separan las razas africanas de las no africanas, con el ganado Ankole en una posición intermedia. El PCA basado en las muestras africanas, comerciales y taurinas por separado (Archivo adicional 1: Figura S1) no muestra ninguna evidencia de mezcla entre razas ni la presencia de animales atípicos dentro de las razas.

Para comprender mejor el grado de mezcla en las poblaciones, utilizamos STRUCTURE en un subconjunto de SNPs muestreado al azar (~20.000 SNPs). Aumentamos K de 1 a 9, donde K es el número supuesto de poblaciones ancestrales (Fig. 2b y archivo adicional 1: Figura S2). El análisis sugirió K = 2 como el número más probable de grupos genéticamente distintos dentro de nuestras muestras (Fig. 2b), reflejando la divergencia del ganado taurino y cebú en la población bovina. Con K = 3, Ankole mostró una clara evidencia de heterogeneidad genética con una ascendencia genómica compartida con el ganado africano (N’Dama), el cebú asiático y los antecedentes genéticos taurinos comerciales (Holstein, Jersey, Angus, Hanwoo). Los valores crecientes de K indicaban mayores niveles de homogeneidad racial en la población comercial en comparación con las razas cebúes africanas. Además, un árbol de unión de vecinos (Fig. 2c) separa cada raza en su propio clado. Las razas europeas se agrupan con la Hanwoo y la N’Dama. Del mismo modo, todas las razas africanas de cebú se agrupan y los animales Ankole se encuentran en una posición intermedia entre el cebú y el N’Dama.

Historia demográfica y eventos migratorios

La variación del tamaño efectivo de la población a través del tiempo se muestra en la Fig. 3a y en el archivo adicional 1: Figura S3. N’Dama parece haber sufrido un mayor declive poblacional en comparación con las otras poblaciones africanas. Esta observación es compatible con un cuello de botella poblacional inicial tras la llegada y adaptación de la población ancestral al entorno tropical subhúmedo y húmedo del África occidental. Estas poblaciones bovinas de África Occidental se han visto sometidas en los últimos tiempos a nuevas presiones ambientales que imponen fuertes limitaciones adaptativas (por ejemplo, nuevos patógenos, incluidos los parásitos) . Además, las estimaciones de Ogaden y Kenana muestran un ligero aumento del tamaño de la población hace unos 1000 años, lo que corresponde a la época de la primera oleada de llegada de cebúes por el Cuerno del continente . Todas comparten un declive poblacional común a partir de aproximadamente 10.000 años antes de Cristo, una probable consecuencia de los eventos de domesticación del Neolítico.

Después reconstruimos el árbol de máxima verosimilitud (Fig. 3b) y la matriz residual (Archivo adicional 1: Figura S4) de las nueve razas utilizando Treemix para abordar las relaciones de la historia de la población e identificar los pares de poblaciones que están relacionadas entre sí independientemente de lo capturado por este árbol. Al añadir eventos de migración secuencialmente al árbol, encontramos que una arista de migración inferida produce un árbol con los residuos más pequeños y, por lo tanto, se ajusta mejor a los datos (Archivo adicional 1: Figura S4). Observamos una arista de migración estadísticamente significativa (P < 2,2E-308) con un peso estimado del 11,4%; esta arista proporciona pruebas del flujo genético de B. taurus europeo (representado aquí por Jersey, Holstein y Angus) hacia Ankole. En los últimos años, el ganado Ankole se ha cruzado cada vez más con razas taurinas, incluido el ganado Holstein, que se introdujo por primera vez en Uganda hace 50 años.

La adaptación del ganado africano a las tensiones ambientales y a la selección humana

Comparamos los genomas de las razas de ganado africano para identificar dentro de cada raza firmas de selección positiva tras las presiones de selección ambiental y humana. En contraste con los datos del chip SNP, donde la diversidad se sobreestima en los linajes taurinos y se subestima en los linajes indicinos , la secuenciación del genoma completo puede superar este límite de sesgo de constatación para permitir adecuadamente los análisis de población de ambas poblaciones e identificar los objetivos de las selecciones también en B. indicus africano. En particular, examinamos la homocigosidad extrema de los haplotipos y la diferenciación de las frecuencias alélicas en las regiones enlazadas extendidas utilizando la homocigosidad extendida de los haplotipos entre poblaciones (XP-EHH) y la relación de probabilidad compuesta entre poblaciones (XP-CLR). Teniendo en cuenta la estrecha distancia genética entre los B. indicus africanos (archivo adicional 1: tabla S6), las razas de ganado N’Dama y Ankole se compararon por separado con todas las demás razas africanas para identificar las firmas específicas de cada raza. XP-EHH mantiene la potencia con un tamaño de muestra pequeño (tan solo diez muestras) . Además, cuando las estimaciones de la distancia genética (F ST ) entre pares de poblaciones son mayores o cercanas a 0,05, como en nuestros análisis (archivo adicional 1: tabla S6), menos de 20 individuos por población deberían ser suficientes para el análisis de diferenciación de poblaciones . Para poder comparar las regiones genómicas entre poblaciones, dividimos el genoma en segmentos de 50 Kb que no se solapan. Las regiones atípicas (el 0,5% superior de las estadísticas XP-EHH o XP-CLR) se consideraron regiones candidatas específicas de la raza para su análisis posterior (haplotipos y polimorfismos). Las distribuciones de los valores crudos de XP-EHH y XP-CLR de cada comparación y la densidad de SNP en cada ventana de 50 kb no solapada se proporcionan en el archivo adicional 1: Figuras S5-S7.

La adaptación de N’Dama al desafío del tripanosoma

En primer lugar investigamos cómo la tolerancia al desafío del tripanosoma puede haber impactado en el genoma del ganado africano. Los tripanosomas africanos son parásitos protozoarios extracelulares que causan graves enfermedades en el ser humano (enfermedad del sueño) y en los animales domésticos (nagana); aproximadamente 60 millones de personas y 50 millones de bovinos viven en riesgo de infección por tripanosomas . Entre las pocas razas bovinas autóctonas africanas «tripanotolerantes», la N’Dama de África Occidental es la mejor caracterizada, mientras que las «recién llegadas» B. indicus son en general muy susceptibles a la tripanosomosis . Por lo tanto, comparamos el genoma de N’Dama con el de todas las demás razas bovinas africanas.

Las ventanas de valores atípicos de los análisis XP-EHH y XP-CLR incluyen 124 y 106 genes, respectivamente, 28 de los cuales eran comunes a ambos análisis (Tabla 1, Archivos adicionales 2 y 3). Este solapamiento relativamente modesto probablemente fue el resultado de la diferencia de potencia entre las pruebas diseñadas para detectar regiones afectadas por barridos selectivos completos (XP-EHH) o incompletos (XP-CLR).

Entre ellas, encontramos HCRTR1 (XP-CLR = 597.3) que codifica el receptor A de hipocretina (Fig. 4), que pertenece a la subfamilia de clase I dentro de la superfamilia de receptores acoplados a G y está acoplado a la movilización de Ca2+. Las hipocretinas son producidas por un pequeño grupo de neuronas en las áreas hipotalámicas laterales y periféricas y están implicadas en el control del comportamiento alimentario de los mamíferos. En comparación con otros bovinos africanos, N’Dama muestra una homocigosidad haplotípica casi pura en la región HCRTR1 y también detectamos siete variantes no sinónimas en el gen (Fig. 4b) (Archivo adicional 1: Tabla S7). Numerosos estudios indican que los polimorfismos dentro de los genes de la hipocretina están asociados con alteraciones en los comportamientos de alimentación y bebida . En particular, la orexina-A, ligando endógeno para el receptor acoplado a la proteína G, estimula el consumo de alimentos, y el ARN mensajero de la orexina está regulado por el ayuno . Estos estudios independientes indican que las hipocretinas tienen un papel importante en la regulación de la alimentación. Puede explicar la capacidad superior de la N’Dama para mantener el peso corporal y resistir la apatía y la emaciación tras la infección por tripanosomas.

El ganado de N’Dama logra la tripanotolerancia con al menos dos características adicionales: la capacidad de resistir la anemia y de controlar la proliferación del parásito . La anemia es el signo clínico más prominente y consistente de la infección por Trypanosoma y es el principal indicador para el tratamiento . Encontramos cinco genes dentro de regiones del genoma putativamente seleccionadas positivamente (ventanas atípicas) que están asociadas con la anemia (SLC40A1, STOM, SBDS, EPB42 y RPS26). El exportador de hierro SLC40A1 (XP-EHH = 3,32, XP-CLR = 831,1) es esencial para la homeostasis del hierro y, por tanto, está relacionado con la anemia ferropénica. Este gen muestra una reducción local de la diversidad de nucleótidos y un patrón de haplotipos extendido (Fig. 4c). En particular, encontramos un haplotipo SLC40A1 fijo en N’Dama, con una frecuencia del 24% y del 58% en otros bovinos africanos y razas comerciales, respectivamente, lo que apoya fuertemente la selección en el gen (Fig. 4d, e). La estomatina (STOM, XP-CLR = 525.0) es un gen que lleva el nombre de una rara anemia hemolítica humana, y codifica una proteína de membrana integral de 31-kDa. Las mutaciones en los genes SBDS (XP-EHH = 2,91) y EPB42 (XP-CLR = 511,1) son responsables de la anemia hipocrómica y la anemia hemolítica hereditaria, respectivamente, mientras que las mutaciones en el gen RPS26 (XP-CLR = 562,8) se han identificado en pacientes con anemia de Diamond-Blackfan. En particular, los SNP sin sentido cambiaron aminoácidos en las proteínas STOM (p.Met48Val) y EPB42 (p.Arg503His). Ambas variantes alélicas están completamente fijadas en el ganado N’Dama en contraste con todas las demás razas (Fig. 4f y g).

Los genes seleccionados positivamente en N’Dama estaban significativamente (P < 0,05) sobrerrepresentados en la «cascada I-kappaB kinase/NF-kappaB» (GO:0007249, archivo adicional 4). El factor de transcripción factor nuclear-kappaB (NF-kB) es fundamental para la respuesta inmune innata y adquirida a los patógenos microbianos, coordinando las respuestas celulares a la presencia de la infección. De hecho, basándose en las pruebas moleculares de que el Trypanosoma cruzi activa el NF-kB en una serie de células, se sugirió que el NF-kB era un determinante de la supervivencia intracelular y el tropismo tisular del T. cruzi, causante de la enfermedad del sueño humana. Estos estudios pueden sugerir que los genes implicados en la cascada NF-kB han experimentado una selección positiva en N’Dama para alterar sus funciones y regular eficazmente la infección del tripanosoma del ganado. También encontramos una señal significativa en el receptor de interleucina 1-like 2 (IL1RL2) de acuerdo con la observación de que la respuesta inicial del sistema inmunitario del huésped a la infección por tripanosomas incluye la activación de macrófagos que secretan moléculas proinflamatorias como la IL-1 . En particular, se ha informado previamente de que las infecciones por T. brucei dan lugar a un aumento de la secreción de IL-1.

El impacto de la selección humana en el genoma de Ankole

En las comparaciones de Ankole frente a todos los demás bovinos africanos, identificamos 187 genes dentro de las ventanas del genoma atípico (Tabla 1, Archivos adicionales 2 y 3). Las regiones genómicas supuestamente seleccionadas incluyen loci candidatos que tienen funciones biológicas relacionadas con el color del pelaje: el receptor de melanocortina 1 (MC1R) (XP-CLR = 295,0) y KIT (XP-EHH = 1,80), ambos apoyados por el análisis de compartición de haplotipos que muestra un alto nivel de homocigosidad de haplotipos dentro de la raza (Archivo adicional 1: Figura S8). El ganado Ankole se caracteriza por sus enormes cuernos blancos y su pelaje predominantemente rojo. Los resultados concuerdan con informes anteriores de que las mutaciones en MC1R generan colores de pelaje rojos (o castaños) en varias especies, como el ganado vacuno, los caballos, los ratones y los perros. Es probable que el producto de KIT esté implicado en las manchas blancas del pelaje, no sólo en el ganado vacuno sino también en otros mamíferos domésticos . Nuestros resultados concuerdan con la observación de que, aunque el color del pelaje del Ankole es predominantemente rojo, a veces también tiene manchas blancas. Curiosamente, los Holstein, también conocidos por sus manchas blancas y negras, comparten el mismo haplotipo (archivo adicional 1: figura S8) en la región del gen KIT que el observado en los Ankole, lo que indica un origen común del haplotipo en los linajes taurinos africanos y europeos y/o un cruce reciente de Ankole con ganado Holstein. También encontramos los genes MITF (XP-EHH = 1,90) y PDGFRA (XP-EHH = 2,56, XP-CLR = 319,3) dentro de las regiones atípicas; estos se asociaron previamente con las manchas blancas en varias razas de ganado lechero y otras especies (Tabla 1, Archivos adicionales 2 y 3).

También encontramos regiones seleccionadas candidatas putativas que podrían haber dado forma al cuerno masivo en Ankole. Inicialmente evaluamos una variante candidata previamente reportada como responsable de la presencia de cuernos en Holstein . Todas las muestras de Ankole mostraron el genotipo G/G en BTA1:1390292G > A indicando que Ankole seguía el genotipo del ganado Holstein con cuernos . El análisis de sobrerrepresentación de los términos de la ontología génica (GO) (archivo adicional 4) muestra que Ankole ha aumentado las categorías GO implicadas en la vía de señalización del factor de crecimiento de fibroblastos (FGF) (MAP3K5, PPP2R2C, FGF18 y FRS3, P00021) y en el desarrollo del sistema esquelético ACVRL1, CASR, TLX3, ACVR1B y RUNX3, GO:0001501). Ninguno de los dos términos se enriqueció a partir de genes seleccionados positivamente en otros bovinos africanos, lo que indica que pueden estar relacionados con el desarrollo extremo de los cuernos observado en la raza. El cuerno es una excrecencia del hueso frontal cubierta por un caparazón resistente de epitelio modificado, derivado del tejido conectivo dérmico y subcutáneo . La vía de señalización del FGF incluye el FGF18 (XP-CLR = 182,3), que es responsable de la diferenciación de los osteoblastos durante el desarrollo del hueso calvario y está asociado a la proliferación de condrocitos en el ratón. Estos genes podrían explicar la morfología distintiva del cuerno de Ankole en comparación con otros bovinos.

La adaptación del ganado africano a los desafíos de las garrapatas

Las razas de ganado africano han evolucionado para adaptarse a las duras condiciones ambientales que prevalecen en toda el África subsahariana, como las enfermedades tropicales del ganado, la alta radiación solar y la temperatura, la sequía y las malas condiciones nutricionales . Estas condiciones ambientales prevalecen en toda el África subsahariana y cabe esperar que una señal de selección positiva sea común en todas las razas africanas. Para investigar esto, se combinaron todas las razas africanas y se compararon con las razas comerciales para identificar la firma de selección común y única del genoma africano. En esta comparación, los análisis XP-CLR y XP-EHH revelan ventanas periféricas (el 0,5% superior) con 252 genes (archivos adicionales 2 y 3). Entre ellos, encontramos la región que incluye el gen del antígeno linfocítico bovino (BOLA, XP-EHH = 1,19, XP-CLR = 110,1). Examinando la región en detalle, identificamos seis bloques de haplotipos BOLA en los que los principales haplotipos del ganado africano corresponden a haplotipos contrastados o menores en el ganado comercial (archivo adicional 1: figura S9). Los alelos de BOLA-DRB3 mostraron una asociación con la resistencia a la infestación por garrapatas (Boophilus microplus) en el ganado. El complejo de antígenos linfocíticos bovinos se ha estudiado ampliamente durante los últimos 30 años debido a su importancia en la inmunidad del huésped. La mayoría de los estudios se han centrado en otros miembros de la familia BOLA y su relevancia para las enfermedades parasitarias y, por lo tanto, la elucidación de la función de este gen BOLA en el ganado africano puede desentrañar los mecanismos detrás de la interacción entre el complejo BOLA y la inmunidad innata contra varias enfermedades parasitarias tropicales importantes como la fiebre de la costa este .

Tolerancia al calor en el ganado africano

Para identificar las regiones genómicas responsables de la termorregulación en el ganado africano, seleccionamos a priori los genes candidatos utilizando 13 regiones de rasgos cuantitativos (QTL) de tolerancia al calor previamente identificadas y 18 proteínas de choque térmico. Ninguna de estas regiones fue apoyada por nuestras métricas comunes de XP-EHH y XP-CLR. A continuación, analizamos el patrón de homocigosidad de los haplotipos en el ganado africano en comparación con el taurino europeo y asiático (razas comerciales desarrolladas en zonas templadas). En consonancia con nuestros resultados anteriores, encontramos que el intercambio de haplotipos era mucho más extenso en las razas comerciales cuando se examinaban las regiones genómicas aleatorias (archivo adicional 1: figura S10). Sin embargo, observando las regiones candidatas en las razas africanas en comparación con las comerciales, se comparten notables haplotipos de largo alcance en todo el ganado africano dentro de uno de los QTL de tolerancia al calor (BTA22, 10,03-11,0 Mb) (Fig. 5a) y en una de las proteínas de choque térmico, la proteína 4 de 70 kDa de choque térmico (HSPA4) (Archivo adicional 1: Figura S11), lo que indica barridos selectivos para la tolerancia al calor en esta región. La tolerancia celular al estrés térmico está mediada por una familia de proteínas de choque térmico. La proteína de choque térmico 70 destaca por promover la protección celular contra el daño por calor y prevenir la desnaturalización de las proteínas . Se observó que el grado de compartición de haplotipos en estas dos regiones era más amplio en el ganado africano B. indicus que en el N’Dama, lo que concuerda con un informe anterior según el cual las razas cebúes son más capaces de regular la temperatura corporal en respuesta al estrés térmico . La región QTL de tolerancia al calor identificada aquí está apoyada además por múltiples firmas de selección positiva dentro de las poblaciones de B. indicus que muestran un elevado desequilibrio de enlaces y una alta divergencia poblacional (Fst) en comparación con las razas taurinas (Fig. 5a).

También encontramos una fuerte señal de selección positiva en el gen de la superóxido dismutasa 1 (SOD1, XP-CLR = 333,3) (archivo adicional 3) tanto en las comparaciones entre razas africanas y comerciales como entre B. indicus y razas comerciales. Okado-Matsumoto y Fridovich han demostrado que la unión de las proteínas de choque térmico a formas mutantes de proteínas abundantes en las motoneuronas, como la SOD1, hace que las proteínas de choque térmico no estén disponibles para sus funciones antiapoptóticas. Teniendo en cuenta que el ganado B. indicus está mejor adaptado a una temperatura ambiente más alta, y que la señal de selección fue más fuerte en B. indicus, se hicieron más comparaciones entre B. indicus y las razas comerciales solamente. La anotación funcional de las variantes localizadas en este gen identificó una mutación sin sentido (p.Ile95Phe) en el exón 3 de SOD1 sólo en la población B. indicus. Esta mutación no sinónima, en contraste con el patrón observado en las razas comerciales, ha alcanzado casi la fijación (95%) en las poblaciones de cebú (Fig. 5b). Estos resultados sugieren que las variaciones en el gen SOD1 pueden desempeñar un papel importante en los rasgos de tolerancia al calor observados en el ganado africano.

Un estudio reciente ha ampliado el alcance de la biología clásica de la prolactina . Muestra que la vía de señalización de la prolactina está implicada no sólo en la lactancia, sino que también tiene un impacto en la morfología del pelo y en los fenotipos de termorregulación en el ganado Senepol, predominantemente taurino. Lo más probable es que esto esté mediado por dos mutaciones recíprocas en los genes de la prolactina (PRL) y su receptor (PRLR) . Analizando todos los bovinos africanos juntos en comparación con las razas comerciales, se encontró una señal de selección significativa, más fuerte si sólo se examina el B. indicus (Tabla 1), en la región del gen de la hormona liberadora de prolactina (PRLH, XP-EHH = 1,49) que estimula la liberación de prolactina y regula su expresión. A continuación, observamos que un SNP no sinónimo en el exón 2, que codifica una sustitución p.Arg76His, está altamente conservado en la población bovina de B. indicus (73%) y ausente en la taurina comercial (Archivo adicional 1: Figura S12). Estos resultados sugieren que la mutación PRLH puede conferir una ventaja selectiva en la regulación de la expresión de prolactina que podría estar relacionada con la termotolerancia en el ganado africano, especialmente en B. indicus.

Nuestro análisis GO (archivo adicional 4) reveló el enriquecimiento más significativo de la señalización Wnt (P00057), así como de las vías implicadas en la regulación del flujo sanguíneo de la piel: la vía de señalización de la endotelina (P00019) y la vía de señalización mediada por el receptor H1 de la histamina (P04385). El control termorregulador del flujo sanguíneo de la piel es vital para el mantenimiento de la temperatura corporal normal durante los desafíos a la homeostasis térmica y, específicamente, el aumento del flujo sanguíneo de la piel durante el calentamiento del cuerpo contiene un componente del receptor de histamina H1 . Estas vías podrían estar evolucionando rápidamente en el ganado africano, lo que podría explicar su grado completamente diferente de termotolerancia a nivel celular y fisiológico en comparación con las razas de ganado templado.