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PRIORIZACIÓN DE GENES CANDIDATOS QUE INFLUYEN EN EL
TEMPERAMENTO, MEDIANTE UNA RED DE INTERACCION PROTEINA-
PROTEINA
Poster · June 2016
DOI: 10.13140/RG.2.2.14792.01282
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Análisis genetico molecular del temperamento bovino: búsqueda y asociación de polimorfismos en genes candidatos View project
Estela Garza-Brenner
Autonomous University of Nuevo León
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Francisco Alejandro Paredes-Sánchez
10 PUBLICATIONS 32 CITATIONS
SEE PROFILE
Williams Arellano Vera
Instituto Politécnico Nacional
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SEE PROFILE
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Los estudios moleculares que apoyan el control genético del temperamento del ganado bovino pueden conducir a importantes aplicaciones tanto en
producción como en el bienestar animal.
No existe mucha información sobre los genes y las vías moleculares que intervienen en la variabilidad genética que afecta a este rasgo (1).
La búsqueda de asociaciones moleculares utilizando los genes candidatos puede ser mejorada mediante el acoplamiento de diferentes strategias de
búsqueda, como los análisis de las redes de interacción, es decir, las interacciones proteína-proteína y la estrategia de asociación por culpabilidad (2).
Objetivo: Identificar y priorizar nuevos genes de las vías dopaminergica y serotoninergica con potencial de asociación al temperamento bovino.
PRIORIZACIÓN DE GENES CANDIDATOS QUE INFLUYEN EN EL TEMPERAMENTO,
MEDIANTE UNA RED DE INTERACCION PROTEINA-PROTEINAM.C. Estela Garza Brenner, M.C. Francisco A. Paredes Sánchez, M.C. Williams Arellano Vera,
Dr. G. Manuel Parra-Bracamonte, Dra. Ana María Sifuentes Rincón*
Correspondencia: A. M. Sifuentes Rincón. Laboratorio de Biotecnología Animal, Centro de Biotecnología Genómica. Instituto Politécnico Nacional. Boulevard del Maestro
esq. Elías Piña S/N, Col. Narciso Mendoza, Cd. Reynosa, Tam. C.P. 88710. Teléfono: (899) 924 36 27.
E-mail: asifuentes@ipn.mx
Palabras clave: Temperamento, genes candidatos, BosNet
Se estableció un grupo de 21 genes de referencia que, de acuerdo a lo
reportado en la literatura, participan en las vías dopaminérgica y
serotoninérgica
El grado de asociación con el temperamento (degree of association with
temperament=DAT) se calculó para cada gen con la siguiente subred.
Introducción
Metodología
𝐷𝐴𝑇 =𝑗 ∈ 𝑟𝑒𝑓 𝑔𝑒𝑛𝑒𝑠
𝑊𝑖𝑗 .𝑗 ∈ 𝑟𝑒𝑓 𝑔𝑒𝑛𝑒𝑠
𝑃𝑖𝑗
Donde Wij es el enlace de conexión entre las proteínas del temperamento i y las proteínas de
referencia j y Pij es el número de enlaces que conectan la proteína i y la proteína de referencia j
(excluyéndola a sí misma).
Resultados y Discusión
Agradecimientos: Los autores agradecen el apoyo otorgado por el Instituto Politécnico Nacional (proyecto SIP-IPN No. 20151289) y la beca BEIFI
otorgada a EGB.
Literatura citada
1. Mormède P. 2005. Molecular genetics of behaviour: Research strategies and perspectives for animal production. Livest Product Sci (93):15–21.
2. Paredes-Sánchez FA; Sifuentes Rincón AM; Segura Cabrera A; García Pérez CA; Parra Bracamonte GM; Ambriz Morales P. 2015. Associations of SNPs located at
candidate genes to bovine growth traits, prioritized with an interaction networks construction approach. BMC Genetics (16), 91.
3. Cooke RF. 2014. Bill E Kunkle interdisciplinary beef symposium: temperament and acclimation to human handling influence growth, health, and reproductive
responses in cattle. J Anim Sci (92), 5325–5333.
4. Smith SM; Vale WW. 2006. The role of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis in neuroendocrine responses to stress. Dialog Clinic Neurosci (8), 383–395.
Vía dopaminergica Vía serotoninergica Genes candidatos Interacción ambas vías
Para llevar a cabo la selección de los genes candidatos involucrados en las
variaciones fenotípicas del rasgo de temperamento, se utilizó el puntaje
para calcular los valores predictivos positivos (VPP).
Se tomó como criterio de selección, que eran genes candidatos a estar
asociados al temperamento bovino todos aquellos que presentaran un VPP
mayor al 0.5, es decir, que tuvieran una probabilidad mayor del 50% (2).
Conclusiones y Perspectivas
Los genes POMC, NPY, SLC18A2, SLC6A4 y FOSFBJ fueron identificados como nuevos genes candidatos a asociarse al rasgo de temperamento bovino
Para estos nuevos genes y los 21 genes de referencia como hay variación genética reportada en bases de datos para explorar su posible asociación con
el temperamento.
Se ampliará el análisis de genes de referencia involucrando genes de otras vías que intervienen en el temperamento, a fin de ampliar el número de genes
candidatos que ayuden al entendimiento de este rasgo complejo y de gran importancia
Gen Función Referencia
POMC
Gene ID:
504216
Precursor de hormonas peptídicas producidas por el
procesamiento postraduccional, algunas involucradas en la
homeostasis de la energía, incluidas, hormona estimulante
de melanocitos o melanotropinas (MSH), hormonas
corticotrópina (ACTH), y β-endorfina. En ganado bovino,
juega un rol importante en el comportamiento alimenticio,
homeostasis de la energía, la canal caliente y peso
corporal.
Zhang et al., 2009.
Nature 394, 909–
913.; Deobald and
Buchanan, 2011.
BMC Genetics 12, 2.
NPY
Gene ID:
504216
Regulador del apetito, comportamiento alimenticio, y
actividad hormonal. Por su papel en el comportamiento
alimenticio, algunos SNP’s de este gen ya han sido
asociados con características de crecimiento en el ganado
Sherman et al., 2008.
Journal of Animal
Science 86, 1–16.
SLC18A2
(VMAT2)
Gene ID:
282471
Mediador crítico de la dinámica de la dopamina en la
terminal neuronal. El gen bovino fue clonado y
caracterizado, se reporta que la secuencia de la médula
adrenal de bovinos, bVMAT, se encuentra relacionada con
los transportadores del cerebro de humanos y ratas, que
de la médula adrenal de ratones; sin embargo, no existen
reportes adicionales acerca de su función o asociación con
ningún rasgo en bovinos.
Krejci et al., 1993.
FEBS Letters 335,
27-32.; Lohr et al.,
2015. ACS Chemical
Neuroscience 6,
790−799.
SLC6A4
Gene ID:
282365
Localizado en el cromosoma 19, funciona como
transportador transmembrana de la serotonina. El Sistema
transportador de la serotonina es un blanco farmacológico
de varios antidepresivos clínicamente importantes. Han
reportado clonación molecular del transportador de la
serotonina en la especie bovina, pero al igual que el gen
SLC18A2 no se han reportado estudios de asociación en
bovinos.
Mortensen et
al.,1999. Molecular
Brain Research 71,
120–126.
FOSFBJ
Gene ID:
280795
Primer factor de transcripción identificado con función
crítica en la regulación del desarrollo de las células
destinadas a formar y mantener el esqueleto. FOS es
también un componente importante de la proteína-1
activadora (PA-1) Complejo del factor de transcripción.
Zhang et al., 1998. Yi
Chuan 31, 1221–
1225.
Como se observa en la Figura 1, se priorizaron 5 genes con la
herramienta BosNet, todos mostraron un VPP de 0.58, interactuando
con al menos 15 de los 21 genes de referencia.
El potencial para ser asociados con el temperamento bovino fue
estimado con base a los reportes de actividad biológica tanto en los
seres humanos como en ratones, que con la excepción del gen
FOSFBJ, incluyen la interacción con actividad neuronal, función de
receptores, síntesis de neurotransmisores y la asociación con el
comportamiento (Cuadro 1).
Figura 1. Priorización de nuevos genes candidatos para el temperamento bovino. Se encontraron cinco
genes (rosa) que interactúa con los genes de referencia. El tamaño de los puntos de cada gen representa la
fuerza de la interacción en la red
Cuadro1. Genes candidatos priorizados por BosNet
Los estudios moleculares que apoyan el control genético del temperamento del ganado bovino pueden conducir a importantes aplicaciones tanto en
producción como en el bienestar animal.
No existe mucha información sobre los genes y las vías moleculares que intervienen en la variabilidad genética que afecta a este rasgo (1).
La búsqueda de asociaciones moleculares utilizando los genes candidatos puede ser mejorada mediante el acoplamiento de diferentes strategias de
búsqueda, como los análisis de las redes de interacción, es decir, las interacciones proteína-proteína y la estrategia de asociación por culpabilidad (2).
Objetivo: Identificar y priorizar nuevos genes de las vías dopaminergica y serotoninergica con potencial de asociación al temperamento bovino.
PRIORIZACIÓN DE GENES CANDIDATOS QUE INFLUYEN EN EL TEMPERAMENTO,
MEDIANTE UNA RED DE INTERACCION PROTEINA-PROTEINAM.C. Estela Garza Brenner, M.C. Francisco A. Paredes Sánchez, M.C. Williams Arellano Vera,
Dr. G. Manuel Parra-Bracamonte, Dra. Ana María Sifuentes Rincón*
Correspondencia: A. M. Sifuentes Rincón. Laboratorio de Biotecnología Animal, Centro de Biotecnología Genómica. Instituto Politécnico Nacional. Boulevard del Maestro
esq. Elías Piña S/N, Col. Narciso Mendoza, Cd. Reynosa, Tam. C.P. 88710. Teléfono: (899) 924 36 27.
E-mail: asifuentes@ipn.mx
Palabras clave: Temperamento, genes candidatos, BosNet
Se estableció un grupo de 21 genes de referencia que, de acuerdo a lo
reportado en la literatura, participan en las vías dopaminérgica y
serotoninérgica
El grado de asociación con el temperamento (degree of association with
temperament=DAT) se calculó para cada gen con la siguiente subred.
Introducción
Metodología
𝐷𝐴𝑇 =𝑗 ∈ 𝑟𝑒𝑓 𝑔𝑒𝑛𝑒𝑠
𝑊𝑖𝑗 .𝑗 ∈ 𝑟𝑒𝑓 𝑔𝑒𝑛𝑒𝑠
𝑃𝑖𝑗
Donde Wij es el enlace de conexión entre las proteínas del temperamento i y las proteínas de
referencia j y Pij es el número de enlaces que conectan la proteína i y la proteína de referencia j
(excluyéndola a sí misma).
Resultados y Discusión
Agradecimientos: Los autores agradecen el apoyo otorgado por el Instituto Politécnico Nacional (proyecto SIP-IPN No. 20151289) y la beca BEIFI
otorgada a EGB.
Literatura citada
1. Mormède P. 2005. Molecular genetics of behaviour: Research strategies and perspectives for animal production. Livest Product Sci (93):15–21.
2. Paredes-Sánchez FA; Sifuentes Rincón AM; Segura Cabrera A; García Pérez CA; Parra Bracamonte GM; Ambriz Morales P. 2015. Associations of SNPs located at
candidate genes to bovine growth traits, prioritized with an interaction networks construction approach. BMC Genetics (16), 91.
3. Cooke RF. 2014. Bill E Kunkle interdisciplinary beef symposium: temperament and acclimation to human handling influence growth, health, and reproductive
responses in cattle. J Anim Sci (92), 5325–5333.
4. Smith SM; Vale WW. 2006. The role of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis in neuroendocrine responses to stress. Dialog Clinic Neurosci (8), 383–395.
Vía dopaminergica Vía serotoninergica Genes candidatos Interacción ambas vías
Para llevar a cabo la selección de los genes candidatos involucrados en las
variaciones fenotípicas del rasgo de temperamento, se utilizó el puntaje
para calcular los valores predictivos positivos (VPP).
Se tomó como criterio de selección, que eran genes candidatos a estar
asociados al temperamento bovino todos aquellos que presentaran un VPP
mayor al 0.5, es decir, que tuvieran una probabilidad mayor del 50% (2).
Conclusiones y Perspectivas
Los genes POMC, NPY, SLC18A2, SLC6A4 y FOSFBJ fueron identificados como nuevos genes candidatos a asociarse al rasgo de temperamento bovino
Para estos nuevos genes y los 21 genes de referencia como hay variación genética reportada en bases de datos para explorar su posible asociación con
el temperamento.
Se ampliará el análisis de genes de referencia involucrando genes de otras vías que intervienen en el temperamento, a fin de ampliar el número de genes
candidatos que ayuden al entendimiento de este rasgo complejo y de gran importancia
Gen Función Referencia
POMC
Gene ID:
504216
Precursor de hormonas peptídicas producidas por el
procesamiento postraduccional, algunas involucradas en la
homeostasis de la energía, incluidas, hormona estimulante
de melanocitos o melanotropinas (MSH), hormonas
corticotrópina (ACTH), y β-endorfina. En ganado bovino,
juega un rol importante en el comportamiento alimenticio,
homeostasis de la energía, la canal caliente y peso
corporal.
Zhang et al., 2009.
Nature 394, 909–
913.; Deobald and
Buchanan, 2011.
BMC Genetics 12, 2.
NPY
Gene ID:
504216
Regulador del apetito, comportamiento alimenticio, y
actividad hormonal. Por su papel en el comportamiento
alimenticio, algunos SNP’s de este gen ya han sido
asociados con características de crecimiento en el ganado
Sherman et al., 2008.
Journal of Animal
Science 86, 1–16.
SLC18A2
(VMAT2)
Gene ID:
282471
Mediador crítico de la dinámica de la dopamina en la
terminal neuronal. El gen bovino fue clonado y
caracterizado, se reporta que la secuencia de la médula
adrenal de bovinos, bVMAT, se encuentra relacionada con
los transportadores del cerebro de humanos y ratas, que
de la médula adrenal de ratones; sin embargo, no existen
reportes adicionales acerca de su función o asociación con
ningún rasgo en bovinos.
Krejci et al., 1993.
FEBS Letters 335,
27-32.; Lohr et al.,
2015. ACS Chemical
Neuroscience 6,
790−799.
SLC6A4
Gene ID:
282365
Localizado en el cromosoma 19, funciona como
transportador transmembrana de la serotonina. El Sistema
transportador de la serotonina es un blanco farmacológico
de varios antidepresivos clínicamente importantes. Han
reportado clonación molecular del transportador de la
serotonina en la especie bovina, pero al igual que el gen
SLC18A2 no se han reportado estudios de asociación en
bovinos.
Mortensen et
al.,1999. Molecular
Brain Research 71,
120–126.
FOSFBJ
Gene ID:
280795
Primer factor de transcripción identificado con función
crítica en la regulación del desarrollo de las células
destinadas a formar y mantener el esqueleto. FOS es
también un componente importante de la proteína-1
activadora (PA-1) Complejo del factor de transcripción.
Zhang et al., 1998. Yi
Chuan 31, 1221–
1225.
Como se observa en la Figura 1, se priorizaron 5 genes con la
herramienta BosNet, todos mostraron un VPP de 0.58, interactuando
con al menos 15 de los 21 genes de referencia.
El potencial para ser asociados con el temperamento bovino fue
estimado con base a los reportes de actividad biológica tanto en los
seres humanos como en ratones, que con la excepción del gen
FOSFBJ, incluyen la interacción con actividad neuronal, función de
receptores, síntesis de neurotransmisores y la asociación con el
comportamiento (Cuadro 1).
Figura 1. Priorización de nuevos genes candidatos para el temperamento bovino. Se encontraron cinco
genes (rosa) que interactúa con los genes de referencia. El tamaño de los puntos de cada gen representa la
fuerza de la interacción en la red
Cuadro1. Genes candidatos priorizados por BosNet
Los estudios moleculares que apoyan el control genético del temperamento del ganado bovino pueden conducir a importantes aplicaciones tanto en
producción como en el bienestar animal.
No existe mucha información sobre los genes y las vías moleculares que intervienen en la variabilidad genética que afecta a este rasgo (1).
La búsqueda de asociaciones moleculares utilizando los genes candidatos puede ser mejorada mediante el acoplamiento de diferentes strategias de
búsqueda, como los análisis de las redes de interacción, es decir, las interacciones proteína-proteína y la estrategia de asociación por culpabilidad (2).
Objetivo: Identificar y priorizar nuevos genes de las vías dopaminergica y serotoninergica con potencial de asociación al temperamento bovino.
PRIORIZACIÓN DE GENES CANDIDATOS QUE INFLUYEN EN EL TEMPERAMENTO,
MEDIANTE UNA RED DE INTERACCION PROTEINA-PROTEINAM.C. Estela Garza Brenner, M.C. Francisco A. Paredes Sánchez, M.C. Williams Arellano Vera,
Dr. G. Manuel Parra-Bracamonte, Dra. Ana María Sifuentes Rincón*
Correspondencia: A. M. Sifuentes Rincón. Laboratorio de Biotecnología Animal, Centro de Biotecnología Genómica. Instituto Politécnico Nacional. Boulevard del Maestro
esq. Elías Piña S/N, Col. Narciso Mendoza, Cd. Reynosa, Tam. C.P. 88710. Teléfono: (899) 924 36 27.
E-mail: asifuentes@ipn.mx
Palabras clave: Temperamento, genes candidatos, BosNet
Se estableció un grupo de 21 genes de referencia que, de acuerdo a lo
reportado en la literatura, participan en las vías dopaminérgica y
serotoninérgica
El grado de asociación con el temperamento (degree of association with
temperament=DAT) se calculó para cada gen con la siguiente subred.
Introducción
Metodología
𝐷𝐴𝑇 =𝑗 ∈ 𝑟𝑒𝑓 𝑔𝑒𝑛𝑒𝑠
𝑊𝑖𝑗 .𝑗 ∈ 𝑟𝑒𝑓 𝑔𝑒𝑛𝑒𝑠
𝑃𝑖𝑗
Donde Wij es el enlace de conexión entre las proteínas del temperamento i y las proteínas de
referencia j y Pij es el número de enlaces que conectan la proteína i y la proteína de referencia j
(excluyéndola a sí misma).
Resultados y Discusión
Agradecimientos: Los autores agradecen el apoyo otorgado por el Instituto Politécnico Nacional (proyecto SIP-IPN No. 20151289) y la beca BEIFI
otorgada a EGB.
Literatura citada
1. Mormède P. 2005. Molecular genetics of behaviour: Research strategies and perspectives for animal production. Livest Product Sci (93):15–21.
2. Paredes-Sánchez FA; Sifuentes Rincón AM; Segura Cabrera A; García Pérez CA; Parra Bracamonte GM; Ambriz Morales P. 2015. Associations of SNPs located at
candidate genes to bovine growth traits, prioritized with an interaction networks construction approach. BMC Genetics (16), 91.
3. Cooke RF. 2014. Bill E Kunkle interdisciplinary beef symposium: temperament and acclimation to human handling influence growth, health, and reproductive
responses in cattle. J Anim Sci (92), 5325–5333.
4. Smith SM; Vale WW. 2006. The role of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis in neuroendocrine responses to stress. Dialog Clinic Neurosci (8), 383–395.
Vía dopaminergica Vía serotoninergica Genes candidatos Interacción ambas vías
Para llevar a cabo la selección de los genes candidatos involucrados en las
variaciones fenotípicas del rasgo de temperamento, se utilizó el puntaje
para calcular los valores predictivos positivos (VPP).
Se tomó como criterio de selección, que eran genes candidatos a estar
asociados al temperamento bovino todos aquellos que presentaran un VPP
mayor al 0.5, es decir, que tuvieran una probabilidad mayor del 50% (2).
Conclusiones y Perspectivas
Los genes POMC, NPY, SLC18A2, SLC6A4 y FOSFBJ fueron identificados como nuevos genes candidatos a asociarse al rasgo de temperamento bovino
Para estos nuevos genes y los 21 genes de referencia como hay variación genética reportada en bases de datos para explorar su posible asociación con
el temperamento.
Se ampliará el análisis de genes de referencia involucrando genes de otras vías que intervienen en el temperamento, a fin de ampliar el número de genes
candidatos que ayuden al entendimiento de este rasgo complejo y de gran importancia
Gen Función Referencia
POMC
Gene ID:
504216
Precursor de hormonas peptídicas producidas por el
procesamiento postraduccional, algunas involucradas en la
homeostasis de la energía, incluidas, hormona estimulante
de melanocitos o melanotropinas (MSH), hormonas
corticotrópina (ACTH), y β-endorfina. En ganado bovino,
juega un rol importante en el comportamiento alimenticio,
homeostasis de la energía, la canal caliente y peso
corporal.
Zhang et al., 2009.
Nature 394, 909–
913.; Deobald and
Buchanan, 2011.
BMC Genetics 12, 2.
NPY
Gene ID:
504216
Regulador del apetito, comportamiento alimenticio, y
actividad hormonal. Por su papel en el comportamiento
alimenticio, algunos SNP’s de este gen ya han sido
asociados con características de crecimiento en el ganado
Sherman et al., 2008.
Journal of Animal
Science 86, 1–16.
SLC18A2
(VMAT2)
Gene ID:
282471
Mediador crítico de la dinámica de la dopamina en la
terminal neuronal. El gen bovino fue clonado y
caracterizado, se reporta que la secuencia de la médula
adrenal de bovinos, bVMAT, se encuentra relacionada con
los transportadores del cerebro de humanos y ratas, que
de la médula adrenal de ratones; sin embargo, no existen
reportes adicionales acerca de su función o asociación con
ningún rasgo en bovinos.
Krejci et al., 1993.
FEBS Letters 335,
27-32.; Lohr et al.,
2015. ACS Chemical
Neuroscience 6,
790−799.
SLC6A4
Gene ID:
282365
Localizado en el cromosoma 19, funciona como
transportador transmembrana de la serotonina. El Sistema
transportador de la serotonina es un blanco farmacológico
de varios antidepresivos clínicamente importantes. Han
reportado clonación molecular del transportador de la
serotonina en la especie bovina, pero al igual que el gen
SLC18A2 no se han reportado estudios de asociación en
bovinos.
Mortensen et
al.,1999. Molecular
Brain Research 71,
120–126.
FOSFBJ
Gene ID:
280795
Primer factor de transcripción identificado con función
crítica en la regulación del desarrollo de las células
destinadas a formar y mantener el esqueleto. FOS es
también un componente importante de la proteína-1
activadora (PA-1) Complejo del factor de transcripción.
Zhang et al., 1998. Yi
Chuan 31, 1221–
1225.
Como se observa en la Figura 1, se priorizaron 5 genes con la
herramienta BosNet, todos mostraron un VPP de 0.58, interactuando
con al menos 15 de los 21 genes de referencia.
El potencial para ser asociados con el temperamento bovino fue
estimado con base a los reportes de actividad biológica tanto en los
seres humanos como en ratones, que con la excepción del gen
FOSFBJ, incluyen la interacción con actividad neuronal, función de
receptores, síntesis de neurotransmisores y la asociación con el
comportamiento (Cuadro 1).
Figura 1. Priorización de nuevos genes candidatos para el temperamento bovino. Se encontraron cinco
genes (rosa) que interactúa con los genes de referencia. El tamaño de los puntos de cada gen representa la
fuerza de la interacción en la red
Cuadro1. Genes candidatos priorizados por BosNet
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https://www.researchgate.net/publication/321777540