Type de document : Article scientifique publié dans Livestock Science
Auteurs : Somayeh Sharifi, Abbas Pakdel, Jamalaldin Jahanbakhsh, Yalda Aryan, Amirhossein Mahdavi, Esmaeil Ebrahimie
Résumé en français (traduction) : L’identification des gènes responsables de maladies qui sous-tendent des traits complexes, tels que la susceptibilité à la maladie, est l’objectif principal des recherches génétiques et biomédicales. La mammite bovine est la maladie la plus répandue, qui entraîne des pertes économiques considérables et pose des problèmes de bien-être animal dans l’industrie laitière. Les programmes de sélection de cette industrie ont utilisé des loci de traits quantitatifs (QTL) et des données sur le polymorphisme d’un seul nucléotide ou l’association de gènes comme biomarqueurs. Dans cette étude basée sur des puces à ADN, les profils d’expression génétique de vaches sélectionnées pour une sensibilité élevée ou faible à la mammite, ayant un QTL spécifique sur l’autosome 18 de Bos taurus (BTA18) avec une mammite induite par E. coli en phase aiguë (point temporel 24h) ont été utilisés pour effectuer des analyses génomiques fonctionnelles. Les résultats d’une analyse d’enrichissement fonctionnel ont montré que le génotype Q (allèle favorable) aide à corriger la suppression du processus métabolique pendant l’infection et à modérer les voies de signalisation liées à la réponse immunitaire et à l’inflammation. Les voies les plus importantes supprimées par le génotype Q sont liées au déclenchement des réponses inflammatoires et immunitaires qui provoquent des réponses modérées à l’infection. En outre, les voies liées à la croissance, à la prolifération cellulaire et au processus de reproduction sont caractérisées par une régulation à la baisse des gènes exprimés. Les résultats de l’analyse des réseaux ont montré que les facteurs de transcription TP53, les ligands SP1 tels que INS, IL1B, IFNG, TGFB1, EGF et la protéine kinase MAPK1 sont les facteurs de régulation communs dans les réseaux construits.
Ces résultats, indépendamment du fait qu’ils révèlent le nouveau processus biologique de l’analyse des réseaux de régulation des gènes différentiellement exprimés (DE) dans la mammite bovine, pourraient également fournir des éléments régulateurs clés importants de la résistance à la mammite.
Résumé en anglais (original) : Identification of disease-causing genes that underlie complex traits, such as susceptibility to disease, is the primary goal of genetic and biomedical researches. Bovine mastitis is the most prevalent disease with substantial economic losses and animal welfare issues in dairy industry. Quantitative trait loci (QTLs) and single-nucleotide polymorphism or gene association data as biomarkers were used in the selection programs in this industry. In the current microarray-based study, the gene expression profiles of cows selected for high or low mastitis susceptibility affected by a specific QTL on Bos taurus autosome 18 (BTA18) with induced E. coli mastitis in acute phase (time point 24h) were used to perform functional genomics. The results of a functional enrichment analysis showed that the Q genotype (favorable allele) helps to correct suppression of the metabolic process during infection and help to moderate signaling pathways related to immune response and inflammation. The most important pathways suppressed by Q genotype are related to triggering the inflammatory and immune responses which cause moderate responses to infection. Furthermore, the pathways related to growth, cell proliferation and reproductive process enriched by down-regulated expressed genes. The results of network analysis showed that transcription factors TP53, SP1 ligands such as INS, IL1B, IFNG, TGFB1, EGF and protein kinase MAPK1 are the common regulatory factors in the constructed networks.
These findings regardless of revealing the new biological process of gene regulatory network analysis of differentially expressed genes (DE)s in bovine mastitis, could also introduce the important key regulatory elements in resistance to mastitis.
