Published February 1, 2017 | Version v1
Publication Open

Genome association study through nonlinear mixed models revealed new candidate genes for pig growth curves

Creators

  • 1. Universidade Federal de Viçosa
  • 2. University of Nariño
  • 3. Universidad de Zaragoza
  • 4. Brazilian Agricultural Research Corporation

Description

Genome association analyses have been successful in identifying quantitative trait loci (QTLs) for pig body weights measured at a single age. However, when considering the whole weight trajectories over time in the context of genome association analyses, it is important to look at the markers that affect growth curve parameters. The easiest way to consider them is via the two-step method, in which the growth curve parameters and marker effects are estimated separately, thereby resulting in a reduction of the statistical power and the precision of estimates. One efficient solution is to adopt nonlinear mixed models (NMM), which enables a joint modeling of the individual growth curves and marker effects. Our aim was to propose a genome association analysis for growth curves in pigs based on NMM as well as to compare it with the traditional two-step method. In addition, we also aimed to identify the nearest candidate genes related to significant SNP (single nucleotide polymorphism) markers. The NMM presented a higher number of significant SNPs for adult weight (A) and maturity rate (K), and provided a direct way to test SNP significance simultaneously for both the A and K parameters. Furthermore, all significant SNPs from the two-step method were also reported in the NMM analysis. The ontology of the three candidate genes (SH3BGRL2, MAPK14, and MYL9) derived from significant SNPs (simultaneously affecting A and K) allows us to make inferences with regards to their contribution to the pig growth process in the population studied.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

نجحت تحليلات ارتباط الجينوم في تحديد مواضع السمات الكمية (QTLs) لأوزان جسم الخنزير المقاسة في عمر واحد. ومع ذلك، عند النظر في مسارات الوزن الكاملة بمرور الوقت في سياق تحليلات ارتباط الجينوم، من المهم النظر إلى العلامات التي تؤثر على معلمات منحنى النمو. أسهل طريقة للنظر فيها هي من خلال طريقة من خطوتين، حيث يتم تقدير معلمات منحنى النمو وتأثيرات المؤشر بشكل منفصل، مما يؤدي إلى انخفاض القوة الإحصائية ودقة التقديرات. يتمثل أحد الحلول الفعالة في اعتماد نماذج مختلطة غير خطية (NMM)، والتي تمكن من النمذجة المشتركة لمنحنيات النمو الفردية وتأثيرات العلامات. كان هدفنا هو اقتراح تحليل ارتباط الجينوم لمنحنيات النمو في الخنازير بناءً على NMM بالإضافة إلى مقارنته بالطريقة التقليدية المكونة من خطوتين. بالإضافة إلى ذلك، كنا نهدف أيضًا إلى تحديد أقرب الجينات المرشحة المتعلقة بعلامات تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة (SNP) الهامة. قدم NMM عددًا أكبر من SNPs المهمة لوزن البالغين (A) ومعدل النضج (K)، وقدم طريقة مباشرة لاختبار أهمية SNP في وقت واحد لكل من المعلمات A و K. علاوة على ذلك، تم الإبلاغ أيضًا في تحليل NMM عن جميع SNPs المهمة من الطريقة المكونة من خطوتين. تسمح لنا أنطولوجيا الجينات المرشحة الثلاثة (SH3BGRL2 و MAPK14 و MYL9) المستمدة من SNPs المهمة (التي تؤثر في وقت واحد على A و K) بعمل استنتاجات فيما يتعلق بمساهمتها في عملية نمو الخنازير في السكان الذين تمت دراستهم.

Translated Description (French)

Les analyses d'association génomique ont permis d'identifier des loci de caractères quantitatifs (QTL) pour les poids corporels des porcs mesurés à un seul âge. Cependant, lorsque l'on considère l'ensemble des trajectoires de poids au fil du temps dans le contexte des analyses d'association génomique, il est important d'examiner les marqueurs qui affectent les paramètres de la courbe de croissance. Le moyen le plus simple de les considérer est la méthode en deux étapes, dans laquelle les paramètres de la courbe de croissance et les effets des marqueurs sont estimés séparément, ce qui entraîne une réduction de la puissance statistique et de la précision des estimations. Une solution efficace consiste à adopter des modèles mixtes non linéaires (NMM), ce qui permet une modélisation conjointe des courbes de croissance individuelles et des effets de marqueur. Notre objectif était de proposer une analyse d'association génomique pour les courbes de croissance chez les porcs basée sur la NMM ainsi que de la comparer à la méthode traditionnelle en deux étapes. De plus, nous avons également cherché à identifier les gènes candidats les plus proches liés à des marqueurs SNP (polymorphisme mononucléotidique) significatifs. Le NMM a présenté un nombre plus élevé de SNP significatifs pour le poids adulte (A) et le taux de maturité (K), et a fourni un moyen direct de tester la signification du SNP simultanément pour les paramètres A et K. En outre, tous les SNP significatifs de la méthode en deux étapes ont également été signalés dans l'analyse NMM. L'ontologie des trois gènes candidats (SH3BGRL2, MAPK14 et MYL9) dérivés de SNP significatifs (affectant simultanément A et K) nous permet de faire des inférences quant à leur contribution au processus de croissance du porc dans la population étudiée.

Translated Description (Spanish)

Los análisis de asociación del genoma han tenido éxito en la identificación de loci de rasgos cuantitativos (QTL) para pesos corporales de cerdos medidos a una sola edad. Sin embargo, al considerar las trayectorias de peso total a lo largo del tiempo en el contexto de los análisis de asociación del genoma, es importante observar los marcadores que afectan los parámetros de la curva de crecimiento. La forma más fácil de considerarlos es a través del método de dos pasos, en el que los parámetros de la curva de crecimiento y los efectos del marcador se estiman por separado, lo que resulta en una reducción del poder estadístico y la precisión de las estimaciones. Una solución eficiente es adoptar modelos mixtos no lineales (NMM), lo que permite un modelado conjunto de las curvas de crecimiento individuales y los efectos de los marcadores. Nuestro objetivo era proponer un análisis de asociación del genoma para curvas de crecimiento en cerdos basado en NMM, así como compararlo con el método tradicional de dos pasos. Además, también nos propusimos identificar los genes candidatos más cercanos relacionados con marcadores significativos de SNP (polimorfismo de un solo nucleótido). El NMM presentó un mayor número de SNP significativos para el peso adulto (A) y la tasa de madurez (K), y proporcionó una forma directa de probar la importancia del SNP simultáneamente para los parámetros A y K. Además, todos los SNP significativos del método de dos pasos también se informaron en el análisis NMM. La ontología de los tres genes candidatos (SH3BGRL2, MAPK14 y MYL9) derivados de SNP significativos (que afectan simultáneamente a A y K) nos permite hacer inferencias con respecto a su contribución al proceso de crecimiento del cerdo en la población estudiada.

Files

0103-9016-sa-74-01-0001.pdf.pdf

Files (263.4 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:cb6ee038be28f9a099de54848d5d1f1f
263.4 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
كشفت دراسة ارتباط الجينوم من خلال نماذج مختلطة غير خطية عن جينات مرشحة جديدة لمنحنيات نمو الخنازير
Translated title (French)
L'étude d'association génomique à travers des modèles mixtes non linéaires a révélé de nouveaux gènes candidats pour les courbes de croissance des porcs
Translated title (Spanish)
El estudio de asociación del genoma a través de modelos mixtos no lineales reveló nuevos genes candidatos para las curvas de crecimiento del cerdo

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2558823940
DOI
10.1590/1678-992x-2016-0023

Is supplement to
https://openalex.org/W4384694955 (Other)
https://openalex.org/W4381948622 (Other)
https://openalex.org/W2987420353 (Other)
https://openalex.org/W2323758675 (Other)
https://openalex.org/W2167157022 (Other)
https://openalex.org/W2157230184 (Other)
https://openalex.org/W2152579567 (Other)
https://openalex.org/W2076744970 (Other)
https://openalex.org/W1493346208 (Other)
https://openalex.org/W1491897707 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Colombia

References

  • https://openalex.org/W1913856444
  • https://openalex.org/W1971530933
  • https://openalex.org/W1978717461
  • https://openalex.org/W2001629933
  • https://openalex.org/W2011276598
  • https://openalex.org/W2016266075
  • https://openalex.org/W2036123663
  • https://openalex.org/W2038979616
  • https://openalex.org/W2049586713
  • https://openalex.org/W2083859944
  • https://openalex.org/W2091408025
  • https://openalex.org/W2092626735
  • https://openalex.org/W2094107051
  • https://openalex.org/W2102167714
  • https://openalex.org/W2108169091
  • https://openalex.org/W2111010431
  • https://openalex.org/W2112324072
  • https://openalex.org/W2118149775
  • https://openalex.org/W2121364586
  • https://openalex.org/W2138812076
  • https://openalex.org/W2141027886
  • https://openalex.org/W2157180576
  • https://openalex.org/W2157752701
  • https://openalex.org/W2161926601
  • https://openalex.org/W2167490095