Polimorfismi nei geni Toll-like receptor 2, 4 e 6 in Bos taurus

Abstract

I Toll-like receptor (TLR) rivestono un ruolo fondamentale contro i patogeni. L’elemento chiave per l’iniziazione della risposta immunitaria innata è l’identificazione di uno o più componenti di batteri o virus che non sono normalmente presenti nell’ospite. Queste componenti sono state definite Pathogen-Associated Molecular Patterns (PAMP) I TLR sono abbondanti sulla superficie di macrofagi e neutrofili, oltre che sulle cellule epiteliali che rivestono polmoni e intestino. Essi agiscono da sistema di allarme per avvisare sia il sistema immunitario innato che quello adattativo, che si sta formando un’infezione. Molecole correlate a Toll (proteina transmembrana della Drosphila) ai TLR sono chiaramente coinvolte nell’immunità innata in tutti gli organismi multicellulari. In questo studio sono stati analizzati i geni TLR2, TLR4 e TLR6 in Bos Taurus, con i seguenti scopi: - Individuare eventuali SNPs che siano in qualche modo correlati con alcune malattie nel bovino: mastite, IBR (Infectious Bovine Rhinotracheitis), para-tubercolosi e enterite. In modo da sottolineare una possibile predisposizione genetica. - Caratterizzare gli SNPs individuati analizzandone frequenza e diversità genetica in popolazioni appartenenti a 16 razze bovine europee. - Verificare se alcune razze presentano peculiari polimorfismi nei TLR e se questo possa essere associato alle caratteristiche della razza. Sono stati identificati 8 nuovi SNPs in geni di grande importanza nella risposta ai patogeni. Di questi uno risulta essere uno SNP non sinonimo, e conseguentemente meriterebbe di essere studiato in dettaglio. Gli SNPs sono stati caratterizzati su 951 individui appartenenti a 16 delle principali razze bovine europee. Le informazioni, unite al fatto che gli 8 SNPs sono risultati marcatori neutrali in base all’analisi con FDIST, ne possono permettere l’utilizzo in studi di genetica di popolazione nei bovini. Per quanto riguarda l’associazione dei polimorfismi ad alcune malattie bovine, i dati sono ancora preliminari. Tuttavia, in particolare per quanto riguarda l’IBR, le analisi saranno condotte su un maggior numero di individui per confermare l’assenza nei sani dell’eterozigote A/G nel locus TLR4_254, l’assenza della base C nel locus 4_1678 e l’assenza della base T nel locus TLR4_2043.

In mammals, Toll-like receptors (TLRs) play a primary role in the recognition of pathogen-associated molecular patterns. Innate immune response starts when some bacterial or viral components are identified. Such components are defined Pathogen-Associated Molecular Patterns (PAMP) TLRs are abundant on the surface of macrofages and neutrophils and on the epithelial cells of lung and bowel. Their role is alerting the immune system when an infection is developing. Molecules related to TLRs are involved in the innate immunity of all multiicellular organisms. In this work Bos Taurus genes TLR2, TLR4 e TLR6 were considered, aiming at: - Identifying SNPs that could be associated with cattle diseases such mastitis, IBR (Infectious Bovine Rhinotracheitis), paratuberculosis and enteritis, to verify if a genetic susceptibility to developing diseases can be observed. - Characterizing the discovered SNPs by analysing their frequency and diversity in populations of 16 European breeds. - Verifying if some breeds show peculiar TLRs polymorphisms and if they can be breed characteristics. We identified 8 SNPs in genes of great relevance in the response to pathogens. One of the SNPs is not synonymous, and it should be fully studied in the future. The SNPs were characterized on 951 individuals belonging to 16 of the main European cattle breeds. The described SNPs, that resulted neutral markers after a FDist analysis, can be used in studies of population genetics in cattle. As for the association between polymorphisms and diseases, data are still preliminary, However, particularly for IBR, the analyses will be performed on a wider number of samples to confirm the absence of heterozygote A/G in locus TLR4_254, of base C in locus TLR4_1678 and of base T in locus TLR4_2043 in control animals.