Zimbru secventa genomului acoperire
Secvențiere datele din B. primigenius genomul nuclear a fost aliniat la B. taur UMD3.1 referință genomului . În acest scop, șase biblioteci ADN (C1–C6) au fost preparate independent din șase extracții separate de pulbere osoasă de Auroch., Aceste biblioteci au fost utilizate pentru secvențierea cu citire unică (SR; bibliotecile C1-C3) și cu capăt pereche (pe; bibliotecile C4–C6) cu Illumina® Genome Analyzer IIx și HiSeq 2000 platforme (fișier suplimentar 1: Figura S1 și tabelul S1). Colaționarea datelor din toate bibliotecile a generat un total de 3,37 miliarde de citiri de secvențe, variind în lungime brută de citire de la 36 la 70 bp (fișier suplimentar 1: Tabelul S2). Filtrarea ulterioară pentru a elimina citirile care au fost secvențiate prost, de complexitate scăzută sau care au constat în mare parte sau în întregime din adaptoarele de secvențiere Illumina® a dat 2.,86 de miliarde de citiri filtrate pentru alinierea la genomul de referință. Dintre acestea, 805 milioane citește (28.1%) mapate la genomul de referință UMD3.1. Îndepărtarea duplicat citește (de exemplu, citește din același secvențiere bibliotecă care mapate la același poziției nucleotidelor de pe același cromozom strand) a cedat 619.7 milioane citește și îndepărtarea ulterioară a spune că mapate la mai multe locații produs un total de 470 de milioane de unic mapate citește, din care 417 milioane de citește mapate la Phred-hartă la scară calitate scoruri ≥30 (fișier Suplimentar 1: Tabelul S3). Cele 470 de milioane de citiri cartografiate în mod unic au cuprins 16.,62 Gb de zimbru nucleare și secvențe de adn mitocondrial și acoperite 2.37 Gb de B. taur genomul nuclear (89.43 % din 2.65 Gb UMD3.1 bovine genomului de asamblare), cu o medie de secvențiere adâncimea de 6.23× peste tot poziții de nucleotide (fișier Suplimentar 1: Tabelul S4). În plus, 63,174 de aceste 470 de milioane de citește (cuprinzând 2,582,767 bp) aliniat la 16,338 bp B. primigenius P haplogrupul mtDNA secvență raportate anterior de către noi . Aceasta a dus la o adâncime medie a secvenței de 158,06× în toate pozițiile nucleotidelor mtDNA B. primigenius.,
un complot scatter generat pentru numărul de citiri aliniate de înaltă calitate la cromozomii individuali a relevat o densitate medie uniformă de citire pentru toate autozomii. Cu toate acestea, densitatea citește cartografiere de cromozomul X a fost de aproximativ 50% din autosomal citit densitate, demonstrând că CPC98 os specimen este de la un animal de sex masculin (fișier Suplimentar 1: Figura S2).,
Zimbru secventa genomului autenticitatea
studiile Anterioare au arătat că analiza ADN-ului vechi (aDNA) este extrem de sensibil la două surse majore de eroare care pot duce la generarea de neautentic secvență de ADN-ul de date: (1) contaminarea cu ADN provenite de la exogene, probele moderne; și (2) post-mortem de nucleotide modificarea, în primul rând dezaminarea de citozină uracil reziduuri care determină o rată mare de artefactual C → T tranziții în ADN-ul nou sintetizat în timpul reacției în lanț a polimerazei (PCR) amplificarea și secvențierea ., Prin urmare, am analizat posibilele contribuții ale ambelor surse de eroare în secvența genomului aurochs.
În primul rând, secvența completă CPC98 mtDNA a fost utilizată pentru a estima cantitatea de contaminare modernă cu ADN bovin (fișierul suplimentar 1: Metode suplimentare, Secțiunea 7). Pentru aceasta, am catalogat SNP-urile mtDNA care disting cele trei secvențe complete haplogroup p disponibile în prezent dintr-un panou de 233 de secvențe macro-haplogroup T și i moderne complete și secvențe haplogroup Q și R preluate de la GenBank. Această analiză a identificat 15 Haplogrup P-SNP discriminatorii., Apelurile nucleotidice pentru cele 15 poziții SNP din citirile CPC98 individuale au fost clasificate ca fiind de aurochs sau de origine modernă în funcție de alela pe care o posedau. Un total de 1,959 individuale CPC98 citește durat 15 haplogrupul P-discriminare Snp, din care 10 citește arătat o alelă caracteristice T, Q, R, si/sau nu mtDNA secvențe, oferind o estimare superioară moderne bovine mtDNA contaminare în CPC98 specimen de 0,51 % (fișier Suplimentar 1: Tabelul S5)., În timp ce această estimare este comparabilă cu nivelurile de contaminare mtDNA moderne observate pentru genomii umani întregi Neanderthal, Denisovan și Pleistocen , se încadrează, de asemenea, în rata de eroare de secvență raportată a platformelor Illumina® GA IIX și HiSeq 2000 . Pentru a rafina în continuare estimare moderne de contaminare prin excluderea de tranziții care pot fi afectate de diagenetic de nucleotide misincorporations, am examinat numărul de CPC98 citește întinde singur transversion-tip de mutație (poziția 14,129)., Un total de 97 CPC98 citește acoperit această poziție, toate afișând varianta p haplogroup, rezultând o estimare de contaminare modernă bazată exclusiv pe transversii de 0.00 %.
Potențialul ADN-ul nuclear contaminare a fost estimat prin luarea avantajul de hemizygous cromozom X în sex masculin CPC98 specimen și prin identificarea de diagnostic SNPs în non-recombinarea porțiune din cromozomul X (fișier Suplimentar 1: Metode Suplimentare, Secțiunea 7). Folosind criterii stricte de filtrare, această procedură a dat estimări superioare ale contaminării cu ADN nuclear taurină și zebu de 3,4% și 0.,2%, respectiv. Este important de menționat că există o părtinire potențială în aceste estimări, deoarece genomul de referință din toate aliniamentele a fost generat de la un animal european de taurină Hereford . Prin urmare, false citește realizarea Europene taurina alelă va fi mai mare de aliniere decât scorurile false citește transportă zebu alelei, care ar avea tendința de a ridica Europene taurina contaminare estimare relativă la zebu estimare., În plus, această procedură presupune că nu există erori de asamblare sau variații ale numărului de copii care ar modifica așteptarea genotipurilor haploide la aceste poziții SNP cromozomiale X în CPC98.variația în distribuția lungimilor fragmentelor de ADN obținute din specimene antice a fost, de asemenea, utilizată ca măsură indirectă pentru a estima amploarea contaminării ADN moderne . Fragmentarea Post-mortem este o caracteristică a aDNA, secvențele endogene autentice având în general o dimensiune a fragmentului sub 200 bp ., Valoarea mediană a zimbrilor fragment dimensiune a fost estimată la 50 bp folosind unic mapate PE secvența citește (17,8 milioane de citește cuprinde 994.4 Mb), cu 99,99% din carta insertii cuprinse între 16 și 150 bp și 99.19 % dintre acestea variind între 20 și 150 bp (fișier Suplimentar 1: Figura S3). Aceste rezultate sunt în concordanță cu endogene fragment de ADN de lungimi raportat pentru Paleolitic hominin exemplare, care afișa, de obicei, înseamnă dimensiuni de 30-100 bp .,
Am estimat anterior gradul de secvențiere a ADN-ului de eroare pentru CPC98 specimen de numărare non-consens de nucleotide apeluri de la individ mtDNA spune că diferă de la CPC98 mtDNA succesiune de consens . Am repetat această analiză folosind numărul mai mare de secvențe de citire a mapării la secvența genomului haplogrupului p mtDNA bovin obținută pentru studiul de față. În special, creșterea numărului de secvență de adn mitocondrial citește nu au evidențiat nici un exces de caracteristica C → T tranziții din cauza post-mortem citozină dezaminarea cadrul individuale CPC98 secvență citește., Lipsa de semnificative post-mortem citozină dezaminarea poate fi atribuită Phusion de Înaltă Fidelitate ADN polimeraza utilizat în biblioteca de pregătire. Acest polimeraza-a demonstrat ineficient amplifica fragmente de ADN care conține uracil reziduuri care au fost generate prin dezaminarea de citozină ; cu toate acestea, această enzimă poate amplifica fragmente care conțin timină reziduuri care au fost generate de către post-mortem dezaminarea endogene 5′-metil-cytosines (5meC)., Prin urmare, recunoaștem că în timp ce secvența de ADN erori observate în studiul de față sunt cele mai susceptibile de artefacte de secvențiere a ADN-ului metodele utilizate, individual CPC98 citește afișarea C → T tranziții poate au fost generate, în parte, de 5meC post-mortem procesele de dezaminare .
mapDamage 2.0 rezultatele analizei pentru un subset de secvență citește evidenția creșteri în C → T și G → O tranziții tipic de aDNA daune modele de la 5′ și 3′ capetele citește, respectiv (fișier Suplimentar 1: Figura S4)., Cu toate acestea, aceste creșteri sunt mai mici decât cele observate la alte oase de vârstă similară; de exemplu, cele raportate recent de Gamba și colegii . Posibile explicații pentru această reducere în observabil deteriorarea ADN-ului pot include utilizarea de Phusion polimeraza ca documentată de mai sus, precum și Illumina® AT-consola ligatura pas folosit în biblioteca pregătirea protocol, care a fost anterior dovedit a interzice legarea de deteriorat cytosines .
luate împreună aceste rezultate susțin autenticitatea secvenței B. primigenius citește obținute din bibliotecile CPC98.,
analiza variantei secvenței ADN Aurochs
au fost identificate un total de 5.233.471 variante de secvență ADN care diferențiază CPC98 și genomul de referință. Dintre acestea, 2,135,925 a trecut un filtru de calitate compozit, inclusiv un prag minim de adâncime de citire de 5× și un logaritm recalibrat al scorului odds (LOD) mai mare de 2 (Tabelul 1). Pe scurt, aceste ~2,1 milioane de variante cuprinse 2,009,261 biallelic SNPs (73.3 % dintre care au fost homozigote) și 104,655 indels (86,3% dintre care au fost homozigoți). Tranziția la raportul transversion (ti/tv) a fost estimată la 2.19:1.,00, care este similar cu raportul ti/tv obținut dintr-o secvență genomului Holstein feminin (2.18:1.00) . Care S-a Varianta Efect Predictor (VEP) pachetul a fost folosit pentru a determina efectul de zimbrii secvență de ADN variante (am.e, Snp și indels) de pe gene, transcrieri, secvență de proteine și de reglementare regiuni (de Suplimentare de fișiere 2). Am constatat că 96.9 % din CPC98 Snp și 94,2 % din CPC98 indels au fost descrise anterior și prezent în dbSNP construi 140., Variantele homozigote au fost considerabil mai probabil să fie descrise anterior, iar SNP-urile de tranziție puțin mai probabil decât transversiile (Tabelul 1). De asemenea, am comparat CPC98 variante la un set de SNPs și indels detectat de superficial de acoperire genomului re-secventiere de date (128.4×) de la 81 moderne taurina și zebu probe reprezentând 11 rase originare din Europa, Africa și India (fișier Suplimentar 1: Metode Suplimentare, Secțiunea 8.2). În aceste re-esalonate moderne animale, 84.9 % din CPC98 Snp și 81,3% din CPC98 indels au fost prezenți., Proporția ridicată de Cpc98 SNP și Indel care sunt descrise anterior susține autenticitatea acestor variante.
Nord-Europene Bos primigenius: o evoluție outgroup moderne taurina vite
O mare de referință SNP set de date pentru filogenetic și populația analize genetice fost asamblate de studii publicate anterior., Aceasta a constat dintr-Illuminati® BovineSNP50 genotip datele din 1228 de individ bovine cuprinde CPC98 specimen; 1225 de probe de la 73 moderne a populațiilor de taurine (reprezentând Europene și Africane B. taur, Asiatice B. indicus, și diverse metiși B. taur × B. indicus și Africa B. taur × Europene B. taur populații); și două iac (B. grunniens) probe (fișier Suplimentar 1: Tabelul S6). Acest set de date SNP a fost filtrat pentru a reține 15,498 SNP autozomale acoperite la o adâncime de citire ≥10 în datele secvenței genomului CPC98 și o rată de genotipare ≥90% pentru toate cele 1,228 de animale din setul de date BovineSNP50., Informații suplimentare privind acest set de date SNP de referință sunt furnizate în fișierul suplimentar 1: Metode suplimentare, secțiunea 8.3.pachetul software SNPhylo a fost utilizat împreună cu setul de date SNP pentru a genera un arbore filogenetic cu probabilitate maximă (ML) (Fig. 2). Pentru această analiză, BovineSNP50 set de date a fost filtrată folosind un dezechilibru de linkage prag (r 2 ≤ 0.5) pentru a genera un subset de 10,923 de înaltă calitate Snp., Pentru claritate vizuală, arborele a fost construit cu un panou redus de 278 de bovine reprezentative (maximum cinci animale eșantionate aleatoriu pe rasă din 59 de rase moderne, cu excepția populațiilor încrucișate B. taurus × B. indicus și B. Taurus African × B. taurus European) (fișier suplimentar 1: Tabelul S6). Valorile de suport Bootstrap pentru filogenie au fost generate folosind 100 de pseudoreplicate ale genotipurilor SNP. Filogenia prezentată în Fig., 2 a fost, de asemenea, validat cu un arbore ML suplimentar (fișier suplimentar 1: Figura S5) cu suport Bayesian pentru fiecare ramură generată folosind Pachetul PhyML . Arborele arată separarea completă a populațiilor taurină și zebu, ilustrând divergența evolutivă dintre cei doi taxoni și susținând originile interne separate ale lui B. taurus și B. indicus . Este important de menționat, totuși, că părtinirea de constatare SNP inerentă designului testului Illumina® BovineSNP50 poate avea un efect detectabil asupra divergenței estimate între B. taurus European și alte grupuri de bovine ., Specimenul britanic CPC98 aurochs este un outgroup—cu suport 100% bootstrap-pentru întreaga cladă modernă B. taurus din această filogenie. Acest lucru este confirmat de graficul principal de analiză a componentelor prezentat în Fig. 3 în care CPC98 este periferic pentru grupul de eșantioane European B. taurus de-a lungul componentei principale 1. Aceste rezultate oferă un sprijin puternic pentru ipoteza că bourul Nord-European este un grup evolutiv pentru toate bovinele taurine domesticite .
probabilitate Maximă arborele filogenetic construit cu o redusă panoul de 278 de animale, folosind 10,923 de înaltă calitate filtrate single nucleotide polymorphisms. Bootstrap suport valori pentru filogenia au fost generate folosind 100 pseudoreplicates de single nucleotide polymorphism genotipuri și p-distanta de valori au fost utilizate pentru evolutive distanțelor între animale individuale
analiza componentelor Principale teren construite pentru componente principale (PC) 1 și PC2 sunt afișate pentru 1,226 animale folosind 12,874 de înaltă calitate filtrate single nucleotide polymorphisms. Poziția specimenului de bour CPC98 este evidențiată., Cele mai mici histograma complot arată variația relativă a contribuțiilor pentru primele 10 Buc
Pentru a investiga structura genetică și amestec istoria populațiilor și zimbru analizate, STRUCTURA a fost rulat folosind BovineSNP50 date de la toate probele (fișier Suplimentar 1: Tabelul S6). Rezultatele acestei analize pentru K = 3 sunt prezentate în Fig. 4 și parcelele de structură pentru valori K suplimentare (4 și 5) sunt prezentate în fișierul suplimentar 1: Figura S6., Folosind toate grupurile geografice, modelul cu trei populații (K = 3) diferențiază componentele taurinei Europene, taurinei africane și zebu. Specimenul de bour CPC98 prezintă contribuții din fiecare dintre aceste trei grupuri biogeografice. De zebu componentă detectat în trei din cele patru italiană populații (Chianina, Marchigiana și Romagnola) și două din Asia de Est taurina populații (Hanwoo și Wagyu) a fost presupus a reprezenta istorice amestec de B. indicus ., Cu toate acestea, tripartite structura genetică observată în CPC98 zimbru specimen susține o ipoteză alternativă, că alele acum exclusiv Africane și Asiatice bovine poate o dată au fost prezente mai multe pe scară largă înainte de domesticire, dar ulterior s-au pierdut din fondul European domestice B. taur lineage. Dacă unele rase native de taurină italiană și din Asia de Est au păstrat alele pre-interne pierdute în altă parte în Europa sau au dobândit alele suplimentare prin hibridizarea cu bouri rămâne o întrebare nerezolvată.
Nesupravegheat clustering ierarhic de 1,226 persoane fizice (care cuprinde 73 de populații, în cazul în care N’Dama din Burkina Faso au fost considerate ca două populații distincte) folosind genotip date pentru 7,749 de înaltă calitate filtrate single nucleotide polymorphisms. Rezultatele pentru un număr dedus de clustere K = 3 sunt afișate., Verde Europene taurina, rosu African taurina, violet zebu
Hibridizare între zimbru și internă a populațiilor de taurine din Europa
Studii de uniparental locusuri genetice (adn mitocondrial și Y-cromozom haplotipuri) și autosomal markerul de variație au fost echivoce cu privire la întrebarea dacă mai devreme internă Europeană a populațiilor de taurine locale s-au încrucișat cu zimbrul . Prezența presupusului B., primigenius P, R, Q și, mai recent, C mtDNA haplogroups moderne și începutul internă a populațiilor de taurine din Europa și Asia a oferit un sprijin pentru locale domesticirea zimbrul femei din Europa. Cu toate acestea, marea majoritate a haplotipurilor mtDNA de bovine taurine existente (haplogrup T) provin de la bovine domesticite în Orientul Apropiat, astfel încât este probabil ca adopțiile locale de matriline sălbatice în bazine domestice să fie rare., Bazat pe discontinuă distribuții de două distincte Y-cromozom haplogroups (Y1 și Y2) în European taurina tauri, și genotipare Europene de sex masculin zimbru probe, nu a fost anterior a emis ipoteza că în europa de Nord bovine și păstreze o Y haplogrupul (Y1) indicativ vechi de hibridizare între sălbatice B. primigenius bărbați și internă B. taur femei ., Cu toate acestea, lucrările ulterioare au contestat serios această interpretare și acum este în general acceptat faptul că markerii genetici ai cromozomului Y bovin (SNPs și microsateliți) disponibili în prezent sunt incapabili să rezolve problema dacă taurii sălbatici europeni de bour s-au împerecheat cu vaci domestice de sex feminin .pentru a evalua dovezile hibridizării post-domesticire între bourii britanici și strămoșii bovinelor europene moderne, am folosit testul ABBA/BABA al amestecului genomic ., Rezultatele acestei analize pentru rasele europene individuale sunt prezentate în fișierul suplimentar 1: Tabelul S7, în timp ce fișierul suplimentar 1: Tabelul S8 rezumă rezultatele procedurii de reeșantionare a blocului jackknife utilizat pentru a testa semnificația comparațiilor statistice D între grupurile geografice majore de rase. Figura 5 prezintă o hartă de contur a statisticilor individuale Europene ale rasei d reprezentate grafic în funcție de originea populației., Aceste rezultate oferă dovezi convingătoare care susțin ipoteza unei contribuții genetice semnificative din partea bourilor britanici la populațiile moderne de bovine domestice din Marea Britanie și Irlanda. În special, inspecția fișierului suplimentar 1: Tabelul S7 și Fig. 5 demonstrează că această moștenire genetică veche este cea mai evidentă în rasele de bovine tradiționale sau landrace de origine scoțiană, Irlandeză, galeză și engleză (adică Highland, Dexter, Kerry, Welsh Black And White Park).
Geografic harta contur de zimbru genomice amestec cu Europene individuale rasa D statistică (ABBA/BABA rezultatele testelor) reprezentate grafic în funcție de populația de origine și vizualizate folosind ArcMap componentă a ArcGIS software suite., ABBA/BABA test copac topologie este, de asemenea, afișate și conturul valoare punct pentru fiecare Europene rasa (P1) a fost generat de D statistice în cazul în care P2 este setat la fiecare șapte din Africa de Vest taurina populații, la rândul său
Interpopulation migrația între Britanici zimbrul European și taurina grupuri de populație a fost investigată folosind phylogenies și strămoșii grafice generate cu TreeMix program . Fișier suplimentar 1: figurile S7, S8 și Fig. 6 arată rezultatele acestor analize., Este demn de remarcat faptul că două margini de migrație de la bouri britanici la strămoșii bovinelor britanice și irlandeze sunt evidente în Fig. 6 (numere 1 și 5). Aceste rezultate oferă, de asemenea, suport pentru ipoteza fluxului genetic semnificativ de la bourii britanici în progenitorii bovinelor moderne din Marea Britanie și Irlanda. Este important să rețineți, totuși, că cele trei-testare a populației pentru amestec nu a detectat dovezi semnificative amestec pentru oricare dintre 252 posibile trei populației combinații generate de threepop program pentru zimbru și opt populații de taurine prezentată în Fig. 6.,
TreeMix probabilitate maximă filogenie cu migrația marginile construite folosind genotip date (15,498 single nucleotide polymorphisms) de la opt Europene și Americane regionale bovine grupuri de populație și singur CPC98 zimbru specimen. Filogenie a fost generat cu cinci migrația margini cu prima migrație edge (etichetate 1) presupus a fi introgresia de sălbatic Britanic a zimbrilor în bovine domestice ancestrale Britanice, Irlandeze și Nord-Europene clade., Cea de-a cincea migrația margine (5) se presupune a fi un alt introgresia sălbatice Britanic zimbrilor în bovine domestice ancestrale pentru Anglia/țara Galilor și Irlanda subclade. Bara de scară arată de 10 ori media eroarea standard a estimat intrări în eșantion matricei de covarianță
analize Funcționale dintre zimbru și moderne bovine genomul
Am efectuat analize genomice funcționale folosind întreg-secventiere a genomului datele din CPC98 zimbru genomului și genomul de 81 de nou-ordonate moderne B. taur și B., probe indicus (fișier suplimentar 1: Metode suplimentare, secțiunea 8.2) Pentru a investiga modul în care domesticirea poate fi modelat genomul bovinelor taurine moderne.am analizat variantele SNP și indel semnificative din punct de vedere funcțional care apar post-domesticire în B. taurus European și crescând la fixare, eventual prin selecție. Snp și indels au fost filtrate de a păstra pe cei care au fost aproape de fixare (≥95 %) pentru diferite alele Europene B. taur și B. indicus bovine grupuri, și pentru care CPC98 zimbru exemplar a fost homozigote pentru B. indicus majore alelă., Care S-a VEP instrument a fost folosit pentru a filtra aceste continuare la 263 de gene asociate variante prin excluderea intronic și intergenic variante, și păstrând doar variantele în exoni, 5′ și 3′ netraduse regiuni (UTRs), și de însoțire secvențe de 5 kb amonte sau în aval de gena limitele (fișier Suplimentar 1: Tabelul S9). Aceste 263 de variante au fost ipotezate că au apărut în post-domesticirea Europeană B. taurus lineage și opt mutații missense identificate ca parte a acestei analize sunt detaliate în fișierul suplimentar 1: Tabelul S10., Este de remarcat faptul că două dintre aceste mutații missense au fost localizate în genele receptorilor olfactivi (ENSBTAG00000024891, ENSBTAG00000019925). În ultimii ani, analizele comparative ale întregului genom au evidențiat genele de olfacție ca ținte de selecție în timpul și după domesticire pentru o serie de specii de mamifere, inclusiv pisici, câini, porci și cai . Una dintre cele opt mutații missense a fost, de asemenea, observată în gena DGAT1, care conține o nucleotidă cantitativă majoră pentru trăsăturile de lapte și a fost supusă unei selecții intense în multe populații de bovine de lapte .,
o sută nouăzeci și trei de gene au fost asociate cu cele 263 de variante europene B. taurus post-domesticire și acestea au fost analizate folosind Ingenuity® Systems Pathway Analysis (IPA). Subsetul de 166 de gene mapate la molecule cadrul IPA Bază de Cunoștințe s-au îmbogățit pentru neurobiologice, imunitar semnalizare, și creșterea și metabolismul funcții (de Suplimentare de fișiere 1: Tabelul S11 și Masă S12), ceea ce sugerează că aceste procese biologice jucat un rol important în domesticirea și, ulterior, evoluția Europene B. taur vite.,
de asemenea, Am folosit Hudson-Kreitman-Aguadé (HKA) test pentru a investiga regiuni genomice în curs de selecție în B. taur lineage. Testul HKA se bazează pe raportul dintre diversitatea dintr-un grup de secvențe ADN și distanța față de un grup . În absența măsurătorilor selective, acest raport este de așteptat să fie constant în întregul genom; cu toate acestea, măsurările selective, care determină o reducere a dimensiunii efective a populației, sunt de așteptat să atenueze diversitatea secvenței ADN a grupului. Toate secvențele genomului B. taurus și genomul aurochs CPC98 au fost incluse pentru analiza HKA, cu B., Taurul considerat ca ingroup și specimenul CPC98 ca outgroup. Regiunile genomului care prezintă selecție pozitivă sunt prezentate în fișierul suplimentar 1: Figura S9. Rezultatele HKA prezentate în Fig. S9 nu au fost semnificative atunci când au fost ajustate pentru teste multiple (metoda ratei de descoperire falsă Benjamini-Hochberg ); prin urmare, aceste rezultate ar trebui considerate sugestive. Cu toate acestea, în cadrul regiunilor care prezintă o selecție pozitivă în linia B. taur la p ≤ 0.,05 (fișier suplimentar 1: Tabelul S13), am găsit un total de 106 loci candidat unic adnotat (inclusiv proteine de codificare și gene de codificare miRNA). Dintre acestea, 96 de gene au fost mapate la molecule din Baza de cunoștințe IPA și au fost utilizate pentru identificarea categoriilor funcționale biologice îmbogățite pentru gene potențial supuse selecției pozitive.,printre categoriile funcționale de top pentru analizele HKA (fișierul suplimentar 1: Tabelul S14) s-au numărat genele implicate în neurobiologie, dezvoltarea și funcția musculară, ceea ce susține ipoteza că procesul de domesticire a fost însoțit de selecția pentru trăsăturile comportamentale și de carne. Analiza căilor funcționale a evidențiat, de asemenea, îmbogățirea genelor implicate în dezvoltarea sistemului hematologic și imunitatea (fișierul suplimentar 1: Tabelul S15)., Această observație poate reflecta adaptarea domesticilor timpurii la interacțiunea crescută cu oamenii și expunerea concomitentă la noi agenți patogeni datorită creșterii crescute a închisorii în cadrul sistemelor gestionate de creștere și creștere a animalelor . Într-adevăr, studii recente efectuate la mamifere domestice au raportat că genele legate de imunitate sunt supuse unei selecții pozitive împotriva agenților patogeni cu evoluție rapidă .
în cele din Urmă, la identificarea polimorfismelor asociate cu diferențial miRNA regulamentul, am proiectat 659 orthologous miRNA gene pentru polimorfismele diferențierea zimbrul genomului de la 81 moderne B., genomul taurus secvențiat pentru acest studiu (fișier suplimentar 1: Metode suplimentare, secțiunea 8.2). Am identificat cinci gene miARN care conțin polimorfisme miARN mature, inclusiv un polimorfism în regiunea de semințe a miR-2893 (fișier suplimentar 1: Figura S10). Astfel de polimorfisme ale genei miARN pot duce la schimbări de reglementare în setul de ARNm vizate de un miARN (fișier suplimentar 1: Tabelul S16). Analiza IPA a diferitelor seturi de ținte genetice a evidențiat îmbogățirea căilor canonice implicate în orientarea axonală, semnalizarea mTOR și semnalizarea androgenică pentru B., taurus varianta bta-miR – 2893, dar nu pentru varianta B. primigenius bpr-miR-2893. În contrast, melanocite dezvoltare și pigmentare cai de semnalizare s-au îmbogățit pentru gene obiective de zimbrii bpr-miR-2893 varianta dar nu pentru bta-miR-2893 (fișier Suplimentar 1: Figura S11). Printre genele vizate de varianta bpr-miR-2893, dar nu și de varianta BTA-miR-2893, au fost PHYHIP și FADS2, care sunt implicate în neurodezvoltare și, respectiv, în metabolismul acizilor grași ., În schimb, genele vizate în mod specific de varianta bta-mir-2893, dar nu de varianta bpr-miR-2893 au inclus FCRL1, care are un rol imunologic . Aceste rezultate indică faptul că selecția variantelor de reglementare a miARN (cum ar fi bta-miR-2893) cu roluri în neurobiologie, funcția imună și creșterea și metabolismul au contribuit la evoluția recentă a bovinelor moderne.
