Mapping the genetic basis of diabetes mellitus in the Australian Burmese cat (Felis catus)

7 de novembro de 2020
Mapeamento da base genética do diabetes mellitus no gato birmanês australiano (Felis catus)

Autores: Georgina Samaha, Claire M. Wade, Julia Beatty, LeslieA. Lyon, Linda M. Fleeman &
Bianca Haase

Abstract

Diabetes mellitus, a common endocrinopathy afecting domestic cats, shares many clinical and
pathologic features with type 2 diabetes in humans. In Australia and Europe, diabetes mellitus is
almost four times more common among Burmese cats than in other breeds. As a genetically isolated
population, the diabetic Australian Burmese cat provides a spontaneous genetic model for studying
diabetes mellitus in humans. Studying complex diseases in pedigreed breeds facilitates tighter control
of confounding factors including population stratifcation, allelic frequencies and environmental
heterogeneity. We used the feline SNV array and whole genome sequence data to undertake a
genome wide-association study and runs of homozygosity analysis, of a case–control cohort of
Australian and European Burmese cats. Our results identifed diabetes-associated haplotypes across
chromosomes A3, B1 and E1 and selective sweeps across the Burmese breed on chromosomes B1,
B3, D1 and D4. The locus on chromosome B1, common to both analyses, revealed coding and splice
region variants in candidate genes, ANK1, EPHX2 and LOX2, implicated in diabetes mellitus and lipid
dysregulation. Mapping this condition in Burmese cats has revealed a polygenic spectrum, implicating
loci linked to pancreatic beta cell dysfunction, lipid dysregulation and insulin resistance in the
pathogenesis of diabetes mellitus in the Burmese cat.

Resumo

Diabetes mellitus, uma endocrinopatia comum que afeta gatos domésticos, compartilha muitos aspectos clínicos e
características patológicas com diabetes tipo 2 em humanos. Na Austrália e na Europa, o diabetes mellitus é
quase quatro vezes mais comum entre os gatos birmaneses do que em outras raças. Como um isolado geneticamente
população, o gato diabético birmanês australiano fornece um modelo genético espontâneo para estudar
diabetes mellitus em humanos. O estudo de doenças complexas em raças com pedigree facilita um controle mais rígido
de fatores de confusão, incluindo estratifcação populacional, frequências alélicas e ambientais
heterogeneidade. Usamos a matriz SNV felina e os dados da sequência do genoma completo para realizar uma
estudo de associação ampla do genoma e execuções de análise de homozigose, de uma coorte caso-controle de
Gatos birmaneses australianos e europeus. Nossos resultados identificaram haplótipos associados ao diabetes em
cromossomos A3, B1 e E1 e varreduras seletivas em toda a raça birmanesa nos cromossomos B1,
B3, D1 e D4. O locus no cromossomo B1, comum a ambas as análises, revelou codificação e união
variantes de região em genes candidatos, ANK1, EPHX2 e LOX2, implicados em diabetes mellitus e lipídios
desregulação. O mapeamento desta condição em gatos birmaneses revelou um espectro poligênico, implicando
loci ligados à disfunção das células beta pancreáticas, desregulação lipídica e resistência à insulina no
patogênese do diabetes mellitus no gato birmanês.

Palavras-chave: diabetes, genética, genoma, gatos

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