A paisagem genómica do gado indígena africano

Sequenciação, montagem, e identificação de polimorfismos de nucleotídeos únicos

Genomas individuais de 48 indígenas africanos (Boran, Ogaden, Kenana, Ankole, e N’Dama) o gado foi gerado para ~11 X cobertura cada um e foram genotipados conjuntamente com genomas disponíveis publicamente de raças de gado comercial (Angus, Jersey, Holstein, e Hanwoo) (Fig. 1a, Arquivo adicional 1: Nota S1, Tabela S1). Estas raças compreendem Bos indicus (Boran, Ogaden, e Kenana), Bos taurus africanos (N’Dama), Bos taurus europeus- asiáticos, e sanga (Ankole, cruzamento entre taurine e zebu) . No total, foram gerados 6,50 bilhões de leituras ou ~644 Gbp de seqüências. Usando Bowtie 2 , as leituras foram alinhadas à sequência do genoma de referência taurina UMD 3.1 com uma taxa média de alinhamento de 98,84% que cobriu 98,56% do genoma de referência (Ficheiro adicional 1: Tabela S2). Concordante com a análise anterior de zebu Nellore , a taxa de alinhamento global das amostras do indicus B. africano com o genoma de referência UMD 3.1 foi encontrada comparável à obtida para as amostras africanas de taurina (Ficheiro adicional 1: Tabela S2). Após filtrar os potenciais duplicados PCR e corrigir os desalinhamentos devidos à presença de INDELs, detectamos polimorfismos de nucleotídeos simples (SNPs) usando o GATK 3.1 . Várias etapas de filtragem para minimizar o número de chamadas falso-positivas foram aplicadas antes do uso de SNPs candidatos em análises posteriores. Em particular, os SNPs foram removidos com base nos seguintes critérios: pontuação de qualidade phred-scaled, qualidade de mapeamento, profundidade de qualidade e valor P phred scaled (ver “Métodos”). Um total de ~37 milhões de SNPs foram finalmente retidos e os SNPs específicos da raça foram identificados usando SnpSift (Fig. 1b, Arquivo adicional 1: Tabela S3). O DNA genômico de 45 amostras africanas foi adicionalmente genotipado usando o Genotyping BeadChip BovineSNP50 (Illumina, Inc.) para avaliar a precisão da chamada do SNP a partir dos dados de ressequenciamento. Observamos ~95% de concordância genotípica geral, entre os Genotipagem BovineSNP50 BeadChip SNPs e os resultados da re-sequenciação nas amostras, proporcionando confiança na precisão da chamada SNP (Arquivo adicional 1: Tabela S4).

Diversidade e relações do genoma africano

Polimorfismos de nucleotídeos únicos

Figura 1b ilustra o número de SNPs presentes em cada raça, incluindo os específicos da raça, com números fornecidos no arquivo Adicional 1: Tabela S5. Olhando para diferentes linhagens de gado, o maior número de SNPs é encontrado no gado zebuína (Boran, Kenana, Ogaden), onde a grande maioria dos SNPs são homozigotos nas três raças que representam as variantes específicas da linhagem zebuína africana candidata. A maioria (65,13%) dos SNPs estava presente em regiões intergênicas. Os restantes PNEs estavam localizados a montante (3,90%) e a jusante (3,96%) do quadro de leitura aberto, em introns (26,0%), e em regiões não traduzidas (UTRs, 0,240%). Exons continham 0,69% do total de SNPs com 115.439 missense e 1336 nonsense mutações (arquivo adicional 1: Tabela S5).

Diversidade de nucleotídeos mede o grau de polimorfismo dentro de uma população e é definido como o número médio de diferenças de nucleotídeos por local entre quaisquer duas sequências de DNA escolhidas aleatoriamente a partir da população da amostra . Em uma escala de janela de genoma de 10 Mb, as raças comerciais européias apresentam níveis reduzidos de diversidade de nucleotídeos em comparação com todas as raças indígenas africanas (Fig. 2d). Aqui, o nível reduzido de diversidade de nucleotídeos a nível do genoma inteiro é esperado e é provavelmente o resultado de uma seleção artificial intensiva ao longo de gerações e/ou deriva genética seguida por um histórico demográfico caracterizado por um baixo tamanho efetivo da população. Curiosamente, N’Dama também mostra uma diversidade genética relativamente baixa, talvez um legado de uma população inicial de baixo tamanho efetivo e/ou de gargalo populacional após os desafios da doença. A diversidade nucleotídica é a mais elevada em todo o zebu (Boran, Ogaden, Kenana) e na sanga Ankole. Estas são raças mescladas de taurina × zebu com um tamanho populacional eficaz relativamente grande. A diversidade relativamente alta de nucleotídeos no Hanwoo comercial pode refletir um histórico de seleção mais fraco, direcionado e mais curto comparado com outras raças comerciais .

Estrutura populacional e relações

Realizamos análise dos componentes principais (PCA) dos dados do genótipo autossômico SNPs (Fig. 2a) usando EIGENSTRAT . A análise ignora a associação de raças mas, no entanto, revela estruturas de raça claras como amostras do mesmo agrupamento de raças juntas. Os dois primeiros PCs, explicando 16,0% e 3,4% da variação total, respectivamente, separam as raças africanas das não africanas com o gado Ankole em uma posição intermediária. PCA baseado em amostras africanas, comerciais, e taurinas separadamente (arquivo adicional 1: Figura S1) não mostram evidência de mistura entre raças ou a presença de animais outrora dentro das raças.

Para entender melhor o grau de mistura nas populações, usamos ESTRUTURA em um subconjunto amostrado aleatoriamente de SNPs (~20.000 SNPs). Aumentamos K de 1 para 9, onde K é o número assumido de populações ancestrais (Fig. 2b e arquivo adicional 1: Figura S2). A análise sugeriu K = 2 como o número mais provável de grupos geneticamente distintos dentro de nossas amostras (Fig. 2b), refletindo a divergência do gado taurino e zebuino na população bovina. Em K = 3, Ankole mostrou clara evidência de heterogeneidade genética com ancestrais genéticos compartilhados com africanos (N’Dama), zebuínos asiáticos, e comerciais (Holstein, Jersey, Angus, Hanwoo) taurina. Valores crescentes de K indicaram níveis mais elevados de homogeneidade da raça na população comercial, em comparação com as raças zebuínas africanas. Além disso, uma árvore vizinha (Fig. 2c) separa cada raça em seu próprio clade separado. As raças europeias agrupam-se, depois com o Hanwoo e o N’Dama. Similarmente, todas as raças zebuínas africanas se aglomeram juntas e os animais Ankole são encontrados em uma posição intermediária entre zebu e N’Dama.

História demográfica e eventos de migração

Variação do tamanho efetivo da população através do tempo é mostrada na Fig. 3a e no arquivo adicional 1: Figura S3. N’Dama parece ter sofrido um declínio populacional mais forte em comparação com as outras populações africanas. Esta observação é compatível com um estrangulamento populacional inicial após a chegada e adaptação da população ancestral no ambiente tropical sub-húmido e úmido da África Ocidental. Estas populações de gado da África Ocidental têm sido submetidas nos últimos tempos a novas pressões ambientais impondo fortes restrições adaptativas (por exemplo, novos agentes patogénicos incluindo parasitas). Além disso, as estimativas de Ogaden e Kenana mostram um ligeiro aumento no tamanho da população há cerca de 1000 anos, correspondendo ao tempo da primeira vaga de chegada do zebu através do Corno do continente. Todos compartilham um declínio populacional comum começando aproximadamente 10.000 PA, uma consequência provável de eventos de domesticação neolítica. a Tamanho populacional efetivo estimado de cada raça de gado africano e o comercial combinado (Hanwoo + Jersey + Holstein + Angus). b Padrão de divisões populacionais e mistura entre as nove raças de gado. O parâmetro de deriva é proporcional às gerações Ne, onde Ne é o tamanho efetivo da população. Barra da escala mostra dez vezes o erro padrão médio das entradas estimadas na matriz de covariância da amostra. A borda de migração da linhagem taurina europeia para o Ankole é colorida de acordo com a porcentagem de ancestralidade recebida da população doadora

Reonstruímos então a árvore de máxima verosimilhança (Fig. 3b) e a matriz residual (Arquivo adicional 1: Figura S4) das nove raças usando Treemix para abordar as relações de história da população e para identificar pares de populações que se relacionam entre si independentemente daquela capturada por esta árvore. Adicionando eventos de migração seqüencialmente à árvore, descobrimos que uma borda de migração inferida produz uma árvore com os menores resíduos e assim melhor se encaixa nos dados (Arquivo Adicional 1: Figura S4). Observamos uma borda migratória estatisticamente significativa (P < 2.2E-308) com o peso estimado de 11.4%; esta borda fornece evidência para o fluxo gênico do B. taurus europeu (representado aqui por Jersey, Holstein, e Angus) para o Ankole. Nos últimos anos, o gado Ankole tem sido cada vez mais cruzado com a raça taurina incluindo o gado Holstein que foi introduzido pela primeira vez no Uganda há 50 anos atrás .

A adaptação do gado africano ao stress ambiental e à selecção humana

Nós comparamos os genomas das raças de gado africanas para identificar dentro de cada raça as assinaturas de selecção positiva após pressões ambientais e de selecção humana. Em contraste com os dados do chip SNP, onde a diversidade é superestimada nas linhagens taurinas e subestimada nas linhagens indicinas , o sequenciamento de todo o genoma pode superar este limite de viés de determinação para permitir análises populacionais adequadas de ambas as populações e para identificar alvos de seleção também no B. indicus africano. Em particular, examinámos a homozigosidade haplótipo extrema e a diferenciação da frequência dos alelos em regiões ligadas entre si utilizando a homozigosidade haplótipo estendida de população cruzada (XP-EHH) e o rácio de probabilidade composta de população cruzada (XP-CLR) . Considerando a distância genética próxima entre B. indicus africanos (arquivo adicional 1: Tabela S6), as raças bovinas N’Dama e Ankole foram comparadas separadamente com todas as outras raças africanas para a identificação de assinaturas específicas de raças africanas. XP-EHH mantém o poder com amostras pequenas (tão baixas quanto dez amostras) . Além disso, quando as estimativas da distância genética (F ST ) entre pares de populações são maiores ou próximas a 0,05, como em nossas análises (arquivo adicional 1: Tabela S6), menos de 20 indivíduos por população deve ser suficiente para a análise de diferenciação populacional . Para permitir comparações de regiões genómicas entre populações, dividimos o genoma em segmentos não sobrepostos de 50 Kb . As regiões mais remotas (os 0,5% de XP-EHH ou XP-CLR) foram consideradas regiões candidatas específicas da raça para análise posterior (haplótipos e polimorfismos). As distribuições de valores brutos de XP-EHH e XP-CLR de cada comparação e densidade SNP em cada janela de 50 kb não sobrepostas são fornecidas no arquivo adicional 1: Figuras S5-S7.

A adaptação de N’Dama ao desafio do tripanossoma

Nós primeiro investigamos como a tolerância ao desafio do tripanossoma pode ter impactado o genoma do gado africano. Os tripanossomas africanos são parasitas protozoários extracelulares que causam doenças graves em humanos (doença do sono) e animais domésticos (nagana); aproximadamente 60 milhões de pessoas e 50 milhões de gado vivem em risco de infecção pelo tripanossoma. Entre algumas raças de gado indígenas africanas “tripanotolerantes”, a N’Dama da África Ocidental é a mais bem caracterizada, enquanto os “recém-chegados” B. indicus são geralmente muito susceptíveis à tripanosomose. Portanto, nós comparamos o genoma N’Dama contra todas as outras raças de gado africanas.

Janelas externas da análise XP-EHH e XP-CLR incluem 124 e 106 genes, respectivamente, 28 dos quais foram comuns a ambas as análises (Tabela 1, Arquivos adicionais 2 e 3). Esta sobreposição relativamente modesta provavelmente resultou da diferença de potência entre os testes projetados para detectar regiões afetadas por varreduras seletivas completas (XP-EHH) ou incompletas (XP-CLR).

Dentre estes, encontramos HCRTR1 (XP-CLR = 597.3) codificando o receptor hipocretina A (Fig. 4), que pertence à subfamília classe I dentro da superfamília de receptores acoplados a G e está acoplado à mobilização de Ca2+. As hipocretinas são produzidas por um pequeno grupo de neurônios nas áreas hipotalâmicas laterais e perifóricas e estão envolvidas no controle do comportamento alimentar dos mamíferos. Em comparação com outros bovinos africanos, N’Dama mostra uma homozigosidade haplótipo quase pura na região HCRTR1 e também detectamos sete variantes não-sinônimas no gene (Fig. 4b) (Arquivo adicional 1: Tabela S7). Numerosos estudos indicam que o polimorfismo dentro dos genes hipocretínicos está associado a alterações nos comportamentos de alimentação e consumo de álcool . Em particular, a orexina A, ligantes endógenos para receptor acoplado à proteína G, consumo alimentar estimulado, e RNA do mensageiro da orexina é upregulado pelo jejum . Estes estudos independentes indicam que os hipocretinos têm um papel importante na regulação da alimentação. Ele pode explicar a capacidade superior de N’Dama de manter o peso corporal e resistir à apatia e emaciação após a infecção pelo tripanossomo .

N’Dama gado atinge a tripanotolerância com pelo menos duas características adicionais: a capacidade de resistir à anemia e de controlar a proliferação de parasitas . A anemia é o sinal clínico mais proeminente e consistente da infecção pelo Trypanosoma e é o principal indicador para o tratamento . Encontramos cinco genes em regiões do genoma putativamente selecionados positivamente (janelas externas) que estão associados à anemia (SLC40A1, STOM, SBDS, EPB42, e RPS26). O exportador de ferro SLC40A1 (XP-EHH = 3,32, XP-CLR = 831,1) é essencial para a homeostase do ferro e, portanto, está relacionado à anemia por deficiência de ferro . Este gene mostra uma redução local na diversidade de nucleotídeos e um padrão haplótipo alargado (Fig. 4c). Notadamente, encontramos um haplótipo SLC40A1 fixo em N’Dama, com frequência de 24% e 58% em outros bovinos africanos e raças comerciais, respectivamente, suportando fortemente a seleção no gene (Fig. 4d, e). A estomatina (STOM, XP-CLR = 525.0) é um gene com o nome de uma rara anemia hemolítica humana, e codifica uma proteína de membrana integral 31-kDa. Mutações na SBDS (XP-EHH = 2,91) Os genes EPB42 (XP-CLR = 511,1) são responsáveis por anemia hipocrómica e anemia hemolítica hereditária, respectivamente, enquanto mutações no gene RPS26 (XP-CLR = 562,8) foram identificadas em pacientes com anemia Diamond-Blackfan .

Programamos ainda esses genes candidatos para mutações não-sinônimas que representam variantes funcionais putativas. Notadamente, os SNPs missense mudaram os aminoácidos nas proteínas STOM (p.Met48Val) e EPB42 (p.Arg503His). Ambas estas variantes alélicas são completamente fixas no gado N’Dama em contraste com todas as outras raças (Fig. 4f e g).

Genes positivamente selecionados em N’Dama foram significativamente (P < 0.05) sobre-representados em “I-kappaB kinase/NF-kappaB cascade” (GO:0007249, arquivo adicional 4). O fator de transcrição nuclear fator-kappaB (NF-kB) é central para a resposta imune inata e adquirida a patógenos microbianos, coordenando as respostas celulares à presença da infecção. De fato, baseado na evidência molecular de que o Trypanosoma cruzi ativa NF-kB em um número de células, o NF-kB foi sugerido como determinante da sobrevivência intracelular e do tropismo tecidual do T. cruzi, que causa a doença do sono humano. Estes estudos podem sugerir que genes envolvidos na cascata de NF-kB experimentaram seleção positiva em N’Dama para alterar em funções para efetivamente regular a infecção do tripanossomo bovino. Também encontramos um sinal significativo na interleucina 1 receptor tipo 2 (IL1RL2) em concordância com a observação de que a resposta inicial do sistema imunológico do hospedeiro à infecção pelo tripanossomo inclui a ativação de macrófagos secretando moléculas pró-inflamatórias, como a IL-1 . Em particular, foi relatado anteriormente que infecções por T. brucei resultam em aumento da secreção de IL-1 .

O impacto da seleção humana no genoma Ankole

No Ankole versus todas as outras comparações de gado africano, identificamos 187 genes dentro das janelas do genoma mais externas (Tabela 1, Arquivos adicionais 2 e 3). As regiões genómicas putativamente seleccionadas incluem loci candidatos que têm funções biológicas relacionadas com a cor da pelagem: receptor de melanocortina 1 (MC1R) (XP-CLR = 295.0) e KIT (XP-EHH = 1.80), ambos suportados por análise de partilha de haplótipos mostrando um alto nível de homozigosidade haplótipo dentro da raça (Ficheiro adicional 1: Figura S8). O gado Ankole é caracterizado pelos seus enormes chifres brancos e predominantemente pela cor vermelha da pelagem. Os resultados estão de acordo com relatórios anteriores que mutações no MC1R geram cores de pelagem vermelha (ou castanha) em várias espécies, incluindo gado, cavalos, ratos e cães . O produto do KIT está provavelmente envolvido na mancha branca da pelagem, não só no gado, mas também em outros mamíferos domesticados . Nossas descobertas são consistentes com a observação de que enquanto a cor da pelagem do Ankole é predominantemente vermelha, às vezes ela também é manchada de branco. Curiosamente, Holstein, também conhecido por suas marcas em preto e branco, compartilha o mesmo haplótipo (arquivo adicional 1: Figura S8) na região do gene KIT como o observado no Ankole, indicando uma origem comum do haplótipo na linhagem taurina africana e européia e/ou cruzamentos recentes do Ankole com gado Holstein. Também encontramos genes MITF (XP-EHH = 1.90) e PDGFRA (XP-EHH = 2.56, XP-CLR = 319.3) dentro das regiões mais remotas; estes também foram anteriormente associados com manchas brancas em várias raças de gado leiteiro e outras espécies (Tabela 1, Arquivos adicionais 2 e 3).

Também encontramos putativas regiões candidatas selecionadas que poderiam ter moldado o chifre maciço no Ankole. Inicialmente avaliamos uma variante candidata previamente relatada responsável pela presença de chifres em Holstein . Todas as amostras de Ankole mostraram o genótipo G/G em BTA1:1390292G > A indicando que Ankole seguiu o genótipo do gado Holstein com chifres. A análise de sobre-representação dos termos ontológicos gênicos (GO) (arquivo adicional 4) mostra que o Ankole aumentou as categorias GO envolvidas na via de sinalização do fator de crescimento do fibroblasto (FGF) (MAP3K5, PPP2R2C, FGF18, e FRS3, P00021) e no desenvolvimento do sistema esquelético ACVRL1, CASR, TLX3, ACVR1B, e RUNX3, GO:0001501). Nenhum dos termos foi enriquecido a partir de genes positivamente selecionados em qualquer outro gado africano, indicando, portanto, que eles podem estar ligados ao desenvolvimento extremo do corno observado na raça. O chifre é um crescimento do osso frontal coberto por uma casca dura de epitélio modificado, derivado do tecido conjuntivo dérmico e subcutâneo. A via de sinalização do FGF inclui o FGF18 (XP-CLR = 182,3), que é responsável pela diferenciação dos osteoblastos durante o desenvolvimento ósseo calvariano e está associado à proliferação de condrócitos em camundongos. Estes genes juntos podem estar subjacentes à morfologia distintiva do chifre de Ankole versus outros bovinos.

A adaptação do gado africano aos desafios do carrapato

As raças de gado africanas evoluíram para se adaptarem às duras condições ambientais prevalecentes na África subsaariana, tais como doenças tropicais do gado, alta radiação solar e temperatura, seca, e mau estado nutricional . Estas condições ambientais prevalecem em toda a África Subsaariana e um sinal de selecção positiva pode ser esperado que seja comum em todas as raças africanas. Para investigar isto, todas as raças africanas foram combinadas e comparadas com as raças comerciais para a identificação da assinatura de selecção específica do genoma africano comum e único. Nesta comparação, as análises XP-CLR e XP-EHH revelam janelas exteriores (topo 0,5%) com 252 genes (ficheiros adicionais 2 e 3). Dentre estes, encontramos a região incluindo o antígeno linfocitário bovino (BOLA, XP-EHH = 1,19, XP-CLR = 110,1) gene. Examinando a região em detalhes identificamos seis blocos de haplótipos BOLA onde os principais haplótipos do gado africano correspondem a haplótipos contrastantes ou os menores haplótipos do gado comercial (Arquivo adicional 1: Figura S9). Alelos de BOLA-DRB3 mostraram associação com resistência à infestação por carrapatos (Boophilus microplus) em bovinos. O complexo linfocitário bovino tem sido estudado extensivamente nos últimos 30 anos devido à sua importância na imunidade do hospedeiro . A maioria dos estudos tem se concentrado em outros membros da família BOLA e sua relevância para as doenças parasitárias e assim elucidar a função deste gene BOLA no gado africano pode desvendar os mecanismos por trás da interação entre o complexo BOLA e a imunidade inata contra várias doenças parasitárias tropicais importantes, como a febre da costa leste.

Tolerância ao calor no gado africano

Para identificar as regiões genômicas responsáveis pela termorregulação no gado africano, selecionamos a priori genes candidatos usando 13 regiões de características quantitativas de tolerância ao calor (QTL) previamente identificadas e 18 proteínas de choque térmico. Nenhuma destas regiões foi suportada por nossas métricas comuns de XP-EHH e XP-CLR. Analisamos então o padrão de homozigosidade haplótipo em gado africano comparado com a taurina européia e asiática (raças comerciais desenvolvidas em áreas temperadas). Consistente com os nossos resultados anteriores, encontramos que a partilha de haplótipos é muito mais extensa nas raças comerciais quando foram examinadas regiões genómicas aleatórias (Ficheiro adicional 1: Figura S10). Entretanto, olhando para as regiões candidatas em raças africanas em comparação com as comerciais, haplótipos notáveis de longo alcance são compartilhados entre o gado africano dentro de uma das QTLs de tolerância ao calor (BTA22, 10.03-11.0 Mb) (Fig. 5a) e em uma das proteínas de choque de calor, proteína de choque de calor 70 kDa 4 (HSPA4) (arquivo adicional 1: Figura S11), indicativo de varreduras seletivas para tolerância ao calor nesta região. A tolerância celular ao estresse térmico é mediada por uma família de proteínas de choque de calor. A proteína de choque térmico 70 é notável por promover a proteção celular contra danos causados pelo calor e por prevenir a desnaturação da proteína. O grau de partilha de haplótipos nestas duas regiões foi notado como sendo mais extenso em B. indicus gado africano do que em N’Dama, o que é consistente com um relatório anterior que as raças zebuínas são mais capazes de regular a temperatura corporal em resposta ao stress térmico . A região de tolerância ao calor QTL aqui identificada é ainda apoiada por múltiplas assinaturas de seleção positiva dentro das populações de B. indicus que mostram um elevado desequilíbrio entre o vínculo e o disquilíbrio e alta divergência populacional (Fst) em comparação com as raças taurinas (Fig. 5a).

Encontramos também um sinal forte para seleção positiva no gene superóxido dismutase 1 (SOD1, XP-CLR = 333,3) (arquivo adicional 3) tanto na comparação de raças africanas versus raças comerciais e B. indicus versus raças comerciais. Okado-Matsumoto e Fridovich mostraram que a ligação de proteínas de choque térmico a formas mutantes de proteínas abundantes em neurônios motores, como a SOD1, torna as proteínas de choque térmico indisponíveis para suas funções anti-apoptóticas. Considerando que o gado B. indicus está melhor adaptado à temperatura ambiente mais alta, e o sinal de seleção foi mais forte em B. indicus, comparações adicionais foram feitas entre B. indicus e raças comerciais apenas. A anotação funcional de variantes localizadas neste gene identificou uma mutação missense (p.Ile95Phe) no exon 3 da SOD1 somente na população de B. indicus. Essa mutação não-sinônima, em contraste com o padrão observado em raças comerciais, quase alcançou fixação (95%) nas populações zebuínas (Fig. 5b). Estes resultados sugerem que variações no gene SOD1 podem ter um papel importante nos traços de tolerância ao calor observados no gado africano.

Um estudo recente expandiu o escopo da biologia clássica da prolactina. Ele mostra que a via de sinalização da prolactina está envolvida não somente na lactação mas também tem um impacto na morfologia do pêlo e fenótipos de termorregulação no gado predominantemente taurino Senepol. Isto é muito provavelmente mediado por duas mutações recíprocas nos genes da prolactina (PRLR) e do seu receptor (PRLR). Analisando todos os bovinos africanos juntos em comparação com raças comerciais, um sinal de seleção significativo, mais forte se apenas B. indicus forem examinados (Tabela 1), foi encontrado na região do gene de liberação de prolactina (PRLH, XP-EHH = 1.49) que estimula a liberação de prolactina e regula a expressão da prolactina. Observamos então que um SNP não-sinônimo no exon 2, que codifica uma p.Arg76H sua substituição, é altamente conservado na população bovina B. indicus (73%) e ausente na taurina comercial (arquivo adicional 1: Figura S12). Estes resultados juntos sugerem que a mutação do PRLH pode conferir uma vantagem seletiva na regulação da expressão da prolactina que pode estar ligada à termotolerância no gado africano, especialmente em B. indicus.

Nossa análise GO (arquivo adicional 4) revelou o enriquecimento mais significativo da sinalização Wnt (P00057), bem como as vias envolvidas na regulação do fluxo sanguíneo cutâneo: via de sinalização endotelina (P00019) e via de sinalização mediada pelo receptor de histamina H1 (P04385). O controlo termorregulador do fluxo sanguíneo cutâneo é vital para a manutenção da temperatura corporal normal durante os desafios da homeostase térmica e, especificamente, o aumento do fluxo sanguíneo cutâneo durante o aquecimento corporal contém um componente receptor de histamina H1. Estas vias podem evoluir rapidamente no gado africano, o que pode explicar o seu grau de termotolerância completamente diferente a nível celular e fisiológico em comparação com as raças de gado temperadas.