Imputação e estudos genômicos de bovinos Nelore - Bernardes, Priscila Arrigucci (2018)
Dentre as informações fornecidas pelas metodologias que utilizam marcadores do tipo polimorfismo de nucleotídeo único (SNPs), as de segmentos de homozigose (ROH) e de desequilíbrio de ligação têm colaborado para estudos de aplicação direta da informação genômica em populações de bovinos de corte, como em estudos de associação com cobertura ampla do genoma, de seleção genômica e de estrutura da população, dentre outros. Atualmente a imputação vem sendo utilizada principalmente para reduzir custos com a genotipagem dos animais e pode ser utilizada combinando informações genômicas de diferentes painéis. Para que dados imputados sejam utilizados de forma eficiente, é necessário que a imputação tenha sido implementada de forma que todos os animais tenham seus genótipos inferidos com elevada acurácia. No entanto, esta é verificada apenas se houver o genótipo real para avaliar a confiabilidade do genótipo imputado. Dessa maneira, os objetivos deste trabalho foram: (1) estudar a imputação de painéis comercial e customizados de baixa densidade para painéis de alta densidade (Illumina e Affymetrix), assim como para um painel combinado (Illumina + Affymetrix) para bovinos da raça Nelore, e estudar o desequilíbrio de ligação e conformação de blocos de haplótipos antes e após a imputação; (2) estudar estratégias para predição da acurácia de imputação, utilizando redes neurais artificiais e regressão linear múltipla; (3) estudar os segmentos de homozigose e, com isso, a endogamia presente em uma população de bovinos da raça Nelore, assim como identificar os genes presentes nos segmentos de homozigose mais frequentes na população. Os estudos de ROH foram realizados com utilização de informações de 34 touros de diferentes linhagens e suas progênies, totalizando 809 animais genotipados da raça Nelore com informação de 509.107 SNPs (Illumina). Para as análises de imputação e de predição da acurácia de imputação foram utilizados os mesmos animais, sendo que 93 destes também foram genotipados com o painel “Axion Genome-Wide BOS 1 Array Plate”. A partir dos resultados das análises de imputação demonstrou-se que o uso combinado de painéis pode ser uma alternativa para aumentar a densidade e o número de bloco de haplótipos, aumentando a probabilidade de obter um marcador próximo a um QTL de interesse. Além disso, essa estratégia indica que a escolha de SNPs em comum entre os painéis de alta densidade (Ilumina e Affymetrix) pode ser utilizada para customizar um painel de menor densidade, permitindo elevar a acurácia de imputação do painel da Illumina e Affymetrix. Na análise de predição da acurácia de imputação, a utilização de redes neurais artificiais foi mais eficiente comparada ao modelo de regressão linear múltipla, podendo ser utilizada com esta finalidade. A partir dos resultados das análises de ROH observou-se que a população encontra-se com baixo nível de endogamia, no entanto os reprodutores apresentaram maior valor de endogamia comparado a progênie, o qual somado a presença de segmentos de homozigose mais longos nestes animais podem indicar que tenha ocorrido intensa utilização de poucos reprodutores nas gerações mais recentes em algumas famílias.