Wissenschaft | Science

English

Despite the evidence for a genetic predisposition to develop equine sarcoids (ES), no whole genome scan for ES has been performed to date. The objective of this explorative study was to identify chromosome regions associated with ES. The studied population was comprised of two half-sibling sire families, involving a total of 222 horses. Twenty-six of these horses were affected with ES. All horses had been previously genotyped with 315 microsatellite markers. Quantitative trait locus (QTL) signals were suggested where the F statistic exceeded chromosome-wide significance at P < 0.05. The QTL analyses revealed significant signals reaching P < 0.05 on equine chromosome (ECA) 20, 23 and 25, suggesting a polygenic character for this trait. The candidate regions identified on ECA 20, 23 and 25 include genes regulating virus replication and host immune response. Further investigation of the chromosome regions associated with ES and of genes potentially responsible for the development of ES could form the basis for early identification of susceptible animals, breeding selection or the development of new therapeutic targets.

Keywords: horse,equine sarcoid,genome scan,quantitative trait locus analysis,candidate gene

Deutsch

Obwohl von einer genetischen Veranlagung für die Empfänglichkeit von equinen Sarkoiden seit längerem ausgegangen werden muss, wurde bislang keine genomweite Kopplungsstudie mit dem Merkmal «Equines Sarkoid» (ES) durchgeführt. Ziel dieser Studie war es, Chromosomenregionen zu identifizieren, welche mit dem Phänotyp ES assoziiert sind. Die dazu verwendete Pferdepopulation hat sich ausschliesslich aus direkten Nachkommen von zwei Schweizer Warmblut Hengsten zusammengesetzt. Für die Analyse wurden insgesamt 222 Individuen aus den beiden Halbgeschwister-Populationen herangezogen, wobei 26 Pferde mit ES betroffen waren. Alle 222 Pferde wurden zuvor mittels 315 Mikrosatellitemarkern genotypisiert. Als quantitative Merkmalsgenorte (QTL - quantitative trait loci) für ES wurden Chromosomenregionen definiert, für welche die F Statistik eine chromosomenweite Signifikanz von P < 0.05 überschritt. Mittels QTL Analyse wurden Signale auf den equinen Chromosomen (ECA) 20, 23 und 25 identifiziert. Dies deutet auf einen polygenischen Vererbungsmodus hin. Die Kandidaten-Regionen beinhalten Gene, die unter anderem direkten Einfluss auf die Virusreplikation und die Immunantwort des Wirtes haben. Weiterführende Untersuchung von ES-assoziierten Chromosomenregionen und den dort lokalisierten Genen könnten zukünftig eine Grundlage zur Früherkennung von empfänglichen Individuen, einer verbesserten Zuchthygiene oder für die Entwicklung neuer Therapiemöglichkeiten für ES bieten.

Schlüsselwörter: Pferd,equines Sarkoid,genomweite Kopplungsstudie,quantitative Merkmalsgenorte

Français

Bien que la prédisposition génétique pour la réceptivité des sarcoïdes équins soit depuis longtemps supposée, il n'a jusqu'à maintenant pas été réalisé d'étude d'association tenant compte de l'ensemble du génome avec le caractère «sarcoïde équin» (SE). Le but de la présente étude était d'identifier des régions de chromosomes associées avec le phénotype SE. La population utilisée dans le but se composait exclusivement de descendants directs de 2 étalons demi-sang suisse. Au total 222 individus issus des 2 populations ont été examinés, 26 d'entres eux étant affectés de SE. Les 222 chevaux ont tout d'abord été typisés au moyen de 315 marqueurs de microsatellites. On a défini comme loci de caractère quantitatif (QTL Quantitativ trait loci) pour le sarcoïde équin des régions des chromosomes pour lesquels la statistique F dépassait une signifiance chromosomique de P< 0.05. Au moyen de l'analyse QTL, on a identifié des signaux sur les chromosomes équins 20, 23 et 25, ce qui signale un mode d'héritabilité polygénique. Les régions candidates comprennent des gênes qui ont entre autre une influence directe sur la réplication virale et la réponse immunitaire de l'hôte. Des recherches plus poussées quant aux régions chromosomiques associées aux sarcoïdes équins et quant aux gênes qui y sont localisés, offrent pour l'avenir des bases en vue d'un diagnostic précoce des animaux sensibles, d'une meilleure hygiène de l'élevage ou du développement de nouvelles possibilité thérapeutique des sarcoïdes .

Italiano

Anche se, da tempo, si ammette una certa predisposizione genetica al sorcoide equino, finora non sono stati eseguiti studi di genome-wide linkage segnati con «Equine sarcoidosi» (ES). Lo scopo di questo studio era di identificare le regioni cromosomiche associate al fenotipo ES. La popolazione equina che è stata utilizzata per questo studio è costituita esclusivamente da discendenti diretti di due stalloni a sangue caldo svizzero. Per lo studio sono stati impiegati un totale di 222 individui provenienti da entrambe le popolazioni di fratellastri fra cui ben 26 cavalli erano colpiti da ES. Tutti i 222 cavalli sono stati digitati in precedenza con 315 marcatori microsatelliti. Come tratto quantitativo (QTL - quantitative trait locus) per l'ES sono state definite le regioni cromosomiche per cui la statistica F supera un livello di significatività P< 0.05 della lunghezza di un cromosoma. L'analisi QTL ha identificato i segnali sui cromosomi equini (ECA) 20, 23 e 25, suggerendo una modalità di eredità poligenica. Le regioni candidate contengono geni che hanno, tra l'altro, un impatto diretto sulla replicazione del virus e sulla risposta immunitaria dell'host. Ulteriori indagini di regioni cromosomiche associate ES e dei geni localizzati in quella regione offrono in futuro una base per l'individuazione precoce dei soggetti suscettibili, una migliore igiene nell'allevamento o lo sviluppo di nuove terapie per l'ES.