Expressão gênica em bibliotecas de cDNA de pele de bovinos F2 (Holandês × Gir) infestados com o carrapato Riphicephalus (Boophilus) microplus

Abstract

A resistência bovina ao carrapato Riphicephalus (Boophilus) microplus é herdável e está principalmente associada a animais zebu (Bos indicus), embora esteja também presente em menor nível em algumas raças taurinas (B. taurus). A elucidação da resistência genética é um dos fatores mais promissores para reduzir as perdas de produção e diminuir o custo de controle desse parasita na pecuária bovina tropical. Com o intuito de caracterizar genes funcionais envolvidos na resistência/susceptibilidade dos bovinos ao carrapato, duas bibliotecas de cDNA foram construídas a partir de pele de animais F2 (Holandês × Gir) resistentes e susceptíveis infestados com larvas de R. microplus. Foram sequenciadas 4.070 etiquetas de sequência expressa (EST - Expressed Sequence Tag) geradas a partir de amostras de pele de bovinos F2 (Holandês × Gir) infestados com o carrapato R. microplus. Do total de EST geradas para as duas bibliotecas, foram obtidas 2.700 sequências de alta qualidade. Os resultados do agrupamento geraram um conjunto não- redundante de 1.292 sequências únicas. Cerca de 790 destas sequências compartilharam similaridade significativa com sequências de proteínas conhecidas e 502 destas não apresentaram similaridade com sequências de proteínas presentes no banco de proteínas não-redundante (NCBI - National Center of Biotechnology Information). A análise do perfil funcional dos transcritos permitiu identificar 54 termos de ontologia gênica (GO-terms) significativamente (P<0,01) representados nos conjuntos de dados de res e sus quando comparadas ao genoma de B. Taurus. Foi estimada a porcentagem de genes presentes nos conjuntos de dados de ESTs. As predições para cobertura gênica foram de 49% (RES) e 40% (SUS). QRT-PCR foi usada para determinar o nível de expressão de quatro genes identificados nas bibliotecas de cDNA. As expressões relativas dos genes S100A7, TPT1, TRV6 e CST6 foram 2,01 (±0.6), 1,32 (±0.9), 1,53 (±1.2), 2,03 (±0.6), respectivamente. Esses resultados indicam que esses transcritos foram diferencialmente expressos (P=0.001) em lesões de pele de animais susceptíveis. No entanto, a expressão aumentada desses genes não parece conferir proteção aos animais suscetíveis à infestação com carrapato. Até o momento, nenhum estudo de genômica funcional com animais cruzados (Holandês × Gir) tem sido relatado. Os transcritos gerados neste estudo podem contribuir de forma substancial para o melhor entendimento da genômica funcional da interação parasita-hospedeiro neste tecido.

It is known that resistance to cattle tick Riphicephalus (Boophilus) microplus is inheritable and are primarily associated with zebu animals (Bos indicus), although also present at lower levels in some breed taurine (B. taurus). The elucidation of genetic resistance is one of the most promising factors to reduce production losses and to reduce the cost of this parasite control in livestock tropical bovine. In order to characterize the functional genes in involved resistance / susceptibility of cattle to ticks, two of cDNA libraries were constructed from skin of F2 animals (Holstein × Gyr) resistant and susceptible infested with larvae of R. microplus. We sequenced 4,070 Expressed sequence tags (ESTs) from skin F2 cattle (Holstein × Gyr) infested with the tick R. microplus. From total of generated ESTs, 2,700 high quality sequences from two cDNA libraries were obtained. Clustering results generated a nonredundant set of 1.292 unique sequences. About 790 of the sequences shared significant similarity with known protein sequences and 502 of these gave no similarity to protein sequences deposited on non-redundant (nr) protein database (NCBI - National Center of Biotechnology Information). The functional profile analysis of transcripts indicated 54 Gene Ontology terms (GO-terms) significant (P<0.01) over represented on res and sus datasets in relation to B. taurus genome. We also estimated the percentage of genes presents on ESTs dataset. The gene capture predictions were 49% (RES) e 40% (SUS). Realtime polymerase chain reaction was used to determine the gene expression level to four genes identified on cDNA libraries. The relative expression of the S100A7, TPT1, TRV6 and CST6 genes was 2.01 (±0.6), 1.32 (±0.9), 1.53 (±1.2), (2.03±0.6), respectively. Our findings show that these genes were differentially expressed (P=0.001) in skin lesions from susceptible animals. However, the increased expression of these genes does not appear to confer protection against to infestation with ticks. To date, no study of functional genomics to crossbreed animals (Holstein x Gyr) has been reported. The transcripts generated in this study can contribute substantially to a better understanding of the functional genomics of host-parasite interaction in this tissue.