Published January 1, 2013
| Version v1
Publication
Open
Genetic susceptibility to infectious disease in East African Shorthorn Zebu: a genome-wide analysis of the effect of heterozygosity and exotic introgression
Creators
- 1. Centre for Immunity, Infection and Evolution
- 2. University of Edinburgh
- 3. Agrifood Research Finland
- 4. University of Nottingham
- 5. United States Department of Agriculture
- 6. Agricultural Research Service
- 7. Roslin Institute
- 8. Onderstepoort Veterinary Academic Hospital
- 9. University of Pretoria
- 10. International Livestock Research Institute
Description
Positive multi-locus heterozygosity-fitness correlations have been observed in a number of natural populations. They have been explained by the correlation between heterozygosity and inbreeding, and the negative effect of inbreeding on fitness (inbreeding depression). Exotic introgression in a locally adapted population has also been found to reduce fitness (outbreeding depression) through the breaking-up of co-adapted genes, or the introduction of non-locally adapted gene variants. In this study we examined the inter-relationships between genome-wide heterozygosity, introgression, and death or illness as a result of infectious disease in a sample of calves from an indigenous population of East African Shorthorn Zebu (crossbred Bos taurus x Bos indicus) in western Kenya. These calves were observed from birth to one year of age as part of the Infectious Disease in East African Livestock (IDEAL) project. Some of the calves were found to be genetic hybrids, resulting from the recent introgression of European cattle breed(s) into the indigenous population. European cattle are known to be less well adapted to the infectious diseases present in East Africa. If death and illness as a result of infectious disease have a genetic basis within the population, we would expect both a negative association of these outcomes with introgression and a positive association with heterozygosity. In this indigenous livestock population we observed negative associations between heterozygosity and both death and illness as a result of infectious disease and a positive association between European taurine introgression and episodes of clinical illness. We observe the effects of both inbreeding and outbreeding depression in the East African Shorthorn Zebu, and therefore find evidence of a genetic component to vulnerability to infectious disease. These results indicate that the significant burden of infectious disease in this population could, in principle, be reduced by altered breeding practices.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
لوحظت ارتباطات إيجابية متعددة المواقع بين الزيجوت واللياقة البدنية في عدد من التجمعات الطبيعية. وقد تم تفسيرها من خلال العلاقة بين تغاير الزيجوت والتزاوج الداخلي، والتأثير السلبي للتزاوج الداخلي على اللياقة البدنية (اكتئاب التزاوج الداخلي). كما وجد أن الانطواء الغريب في مجموعة سكانية متكيفة محليًا يقلل من اللياقة البدنية (اكتئاب التكاثر) من خلال تفكك الجينات المتكيفة بشكل مشترك، أو إدخال متغيرات جينية غير متكيفة محليًا. في هذه الدراسة، درسنا العلاقات المتبادلة بين تغاير الزيجوت على مستوى الجينوم، والانطواء، والوفاة أو المرض نتيجة للأمراض المعدية في عينة من العجول من السكان الأصليين في شرق أفريقيا Shorthorn Zebu (تهجين Bos taurus x Bos indicus) في غرب كينيا. وقد لوحظت هذه العجول من الولادة إلى سنة واحدة من العمر كجزء من مشروع الأمراض المعدية في الثروة الحيوانية في شرق أفريقيا (EDICAL). تم العثور على بعض العجول لتكون هجينة وراثية، ناتجة عن الانغماس الأخير لسلالة(سلالات) الماشية الأوروبية في السكان الأصليين. من المعروف أن الماشية الأوروبية أقل تكيفًا مع الأمراض المعدية الموجودة في شرق إفريقيا. إذا كان للوفاة والمرض نتيجة للأمراض المعدية أساس وراثي بين السكان، فإننا نتوقع ارتباطًا سلبيًا بهذه النتائج مع الانطواء وارتباطًا إيجابيًا مع تغاير الزيجوت. في مجموعة الماشية الأصلية هذه، لاحظنا ارتباطات سلبية بين تغاير الزيجوت وكل من الوفاة والمرض نتيجة للأمراض المعدية والارتباط الإيجابي بين دخول التورين الأوروبي ونوبات المرض السريري. نلاحظ آثار كل من اكتئاب التزاوج والتزاوج في زيبو شورثورن شرق أفريقيا، وبالتالي نجد دليلاً على وجود مكون وراثي للتعرض للأمراض المعدية. تشير هذه النتائج إلى أن العبء الكبير للأمراض المعدية في هذه الفئة من السكان يمكن، من حيث المبدأ، تقليله عن طريق تغيير ممارسات التكاثر.Translated Description (French)
Des corrélations positives hétérozygotie-fitness multi-locus ont été observées dans un certain nombre de populations naturelles. Ils ont été expliqués par la corrélation entre l'hétérozygotie et la consanguinité, et l'effet négatif de la consanguinité sur la forme physique (dépression de consanguinité). Il a également été constaté que l'introgression exotique dans une population adaptée localement réduit la condition physique (dépression de consanguinité) par la rupture de gènes co-adaptés ou l'introduction de variants génétiques non adaptés localement. Dans cette étude, nous avons examiné les interrelations entre l'hétérozygotie à l'échelle du génome, l'introgression et la mort ou la maladie résultant d'une maladie infectieuse dans un échantillon de veaux d'une population indigène de Zébu à cornes courtes d'Afrique de l'Est (Bos taurus x Bos indicus croisé) dans l'ouest du Kenya. Ces veaux ont été observés de la naissance à l'âge d'un an dans le cadre du projet IDEAL (Infectious Disease in East African Livestock). Certains des veaux se sont révélés être des hybrides génétiques, résultant de l'introgression récente de la ou des races bovines européennes dans la population indigène. Les bovins européens sont connus pour être moins bien adaptés aux maladies infectieuses présentes en Afrique de l'Est. Si le décès et la maladie résultant d'une maladie infectieuse ont une base génétique au sein de la population, nous nous attendrions à la fois à une association négative de ces résultats avec l'introgression et à une association positive avec l'hétérozygotie. Dans cette population indigène de bétail, nous avons observé des associations négatives entre l'hétérozygotie et à la fois la mort et la maladie à la suite d'une maladie infectieuse et une association positive entre l'introgression de la taurine européenne et les épisodes de maladie clinique. Nous observons les effets de la dépression de consanguinité et de consanguinité dans le Zébu à cornes courtes d'Afrique de l'Est, et trouvons donc des preuves d'une composante génétique de la vulnérabilité aux maladies infectieuses. Ces résultats indiquent que le fardeau important des maladies infectieuses dans cette population pourrait, en principe, être réduit par des pratiques d'élevage modifiées.Translated Description (Spanish)
Se han observado correlaciones positivas de heterocigosidad-fitness en múltiples locus en varias poblaciones naturales. Se han explicado por la correlación entre la heterocigosidad y la endogamia, y el efecto negativo de la endogamia sobre la aptitud (depresión endogámica). También se ha encontrado que la introgresión exótica en una población adaptada localmente reduce la aptitud (depresión por exogamia) a través de la ruptura de genes coadaptados o la introducción de variantes genéticas no adaptadas localmente. En este estudio, examinamos las interrelaciones entre la heterocigosidad de todo el genoma, la introgresión y la muerte o enfermedad como resultado de una enfermedad infecciosa en una muestra de terneros de una población indígena de Shorthorn Zebu de África Oriental (cruzado Bos taurus x Bos indicus) en el oeste de Kenia. Estos terneros se observaron desde el nacimiento hasta el año de edad como parte del proyecto Infectious Disease in East African Livestock (IDEAL). Se descubrió que algunos de los terneros eran híbridos genéticos, como resultado de la reciente introgresión de la (s) raza(s) bovina (s) europea (s) en la población indígena. Se sabe que el ganado europeo está menos adaptado a las enfermedades infecciosas presentes en África Oriental. Si la muerte y la enfermedad como resultado de una enfermedad infecciosa tienen una base genética dentro de la población, esperaríamos tanto una asociación negativa de estos resultados con la introgresión como una asociación positiva con la heterocigosidad. En esta población ganadera autóctona observamos asociaciones negativas entre la heterocigosidad y tanto la muerte como la enfermedad como consecuencia de enfermedades infecciosas y una asociación positiva entre la introgresión taurina europea y los episodios de enfermedad clínica. Observamos los efectos tanto de la endogamia como de la exogamia en el Cebú Shorthorn de África Oriental y, por lo tanto, encontramos evidencia de un componente genético a la vulnerabilidad a las enfermedades infecciosas. Estos resultados indican que la carga significativa de enfermedades infecciosas en esta población podría, en principio, reducirse mediante la alteración de las prácticas de cría.Files
1471-2148-13-246.pdf
Files
(464.8 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:585239e1e426292729735b58732fead5
|
464.8 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- القابلية الوراثية للأمراض المعدية في شرق إفريقيا Shorthorn Zebu: تحليل على مستوى الجينوم لتأثير تغاير الزيجوت والانطواء الغريب
- Translated title (French)
- Sensibilité génétique aux maladies infectieuses chez les zébus à cornes courtes d'Afrique de l'Est : une analyse à l'échelle du génome de l'effet de l'hétérozygotie et de l'introgression exotique
- Translated title (Spanish)
- Susceptibilidad genética a enfermedades infecciosas en Shorthorn Zebu de África Oriental: un análisis de todo el genoma del efecto de la heterocigosidad y la introgresión exótica
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2108914589
- DOI
- 10.1186/1471-2148-13-246
References
- https://openalex.org/W1663379275
- https://openalex.org/W1727423433
- https://openalex.org/W1976435980
- https://openalex.org/W1980326822
- https://openalex.org/W1985739089
- https://openalex.org/W2010465116
- https://openalex.org/W2028260332
- https://openalex.org/W2032301833
- https://openalex.org/W2033185225
- https://openalex.org/W2038855250
- https://openalex.org/W2041106446
- https://openalex.org/W2044328384
- https://openalex.org/W2044833878
- https://openalex.org/W2064339269
- https://openalex.org/W2074685529
- https://openalex.org/W2078440622
- https://openalex.org/W2092673641
- https://openalex.org/W2096120430
- https://openalex.org/W2098126593
- https://openalex.org/W2099142154
- https://openalex.org/W2100327440
- https://openalex.org/W2105045955
- https://openalex.org/W2105745993
- https://openalex.org/W2109225663
- https://openalex.org/W2110212983
- https://openalex.org/W2111971321
- https://openalex.org/W2119522672
- https://openalex.org/W2124812008
- https://openalex.org/W2136949012
- https://openalex.org/W2152198622
- https://openalex.org/W2154804764
- https://openalex.org/W2155289871
- https://openalex.org/W2157659569
- https://openalex.org/W2161245845
- https://openalex.org/W2167243456
- https://openalex.org/W2168037641
- https://openalex.org/W3196255086
- https://openalex.org/W4242780000