Application of genome-wide single-nucleotide polymorphism arrays to understanding dog disease and evolution

• Main Author: Quilez Oliete, Javier
• Other Authors: Francino Martí, Olga
• Format: Doctoral Thesis
• Language: English
• Published: Universitat Autònoma de Barcelona 2012
• Subjects: Genètica; Malaltia; Evolució; Ciències de la Salut; 575
• Online Access: http://hdl.handle.net/10803/98413; http://nbn-resolving.de/urn:isbn:9788449032752

El descobriment d’un gran ventall de SNPs arrel dels projectes de seqüenciació de genomes, juntament amb les ràpides millores en el seu genotipatge a gran escala, van permetre el desenvolupament en moltes espècies animals de xips d’alta densitat de SNPs distribuïts pel genoma. Aquesta tesi presenta dos exemples de l’aplicació dels xips de SNPs per tal d’entendre malaltia i evolució en el gos, la història evolutiva del qual el converteix en un model animal apropiat per al mapatge de caràcters i en un fascinant cas de selecció artificial. En el primer exemple, motivats pel fet que només una certa proporció dels individus afectats per Leishmania són susceptibles a desenvolupar clínicament la malaltia leishmaniasi, hem intentat disseccionar com, i fins a quin punt, la genètica de l’hoste determina que els individus infectats progressin cap a la malaltia clínica. Primer, hem intentat localitzar loci que afectin el fenotip, i per les associacions més fortes, analitzat si la seva estructura haplotípica correlaciona amb l’estat d’afectació, alhora que hem examinat el seu contingut genètic més proper. Segon, hem estimant la heretabilitat del caràcter i avaluat la capacitat de predir el fenotip a partir de la informació genòmica. En el segon cas, hem buscat empremtes genòmiques causades per la selecció en la raça Bòxer. Presentem un nou selective sweep de >8 Mb en el cromosoma 26. Guiats per la presència d’un altre selective sweep en el cromosoma 1 prèviament associat amb la braquicefàlia canina, caracteritzada per un escurçament sever del musell i un tret característic del Bòxer, hem investigat sobre la relació del selective sweep en el cromosoma 26 i aquest tret. Hem intentat demostrar que el selective sweep és representatiu de la raça Bòxer i que està també present en altres races braquicèfales però absent en races no braquicèfales i en el llop. Finalment, hem examinat el contingut genètic del selective sweep per tal de trobar dianes per a la selecció així com conseqüències no desitjades per a la salut de les races que presenten el fenotip. === The generation of vast SNP repertoires from genome sequencing projects together with rapid improvements in large-scale SNP genotyping allowed the development of high-density genome-wide SNP microarrays in many animal species. This thesis presents two examples of the application of SNP arrays to understanding disease and evolution in the dog, whose evolutionary history makes it a suitable animal model for trait mapping and a fascinating case of artificial selection. In the first example, motivated by the fact that only a certain proportion of individuals infected with Leishmania are susceptible to develop clinical leishmaniasis disease we tried to dissect how and to what extent host genetics determines whether infected individuals progress to clinical disease. Firstly, we tried to map loci affecting the phenotype and for the strongest associations we tested whether their haplotype structure correlated with the affection status and examined their nearby genetic content. Secondly, we estimated the heritability of the trait and assessed the capability to predict the phenotype from genomic information. In the second case, we searched for genomic footprints of selection in the Boxer breed. We presented a novel selective sweep of >8 Mb on chromosome 26. Hinted by the presence of another selective sweep on chromosome 1 previously associated with canine brachycephaly, characterized by severe shortening of the muzzle and a breed-defining trait of the Boxer, we investigated on the relationship between the selective sweep on chromosome 26 and this trait. We tried to prove the selective sweep is representative of the Boxer breed and that it is also present in other brachycephalic breeds but absent in non-brachycephalic breeds and wolf. Finally, we examined the genetic content of the selective sweep to find putative targets of selection and potential undesired health consequences for the breeds bearing the phenotype.