Using genomewide polymorphisms to explore demography and feralization in the pig species
Year: 2015
Type: dissertation
Abstract: Las nuevas tecnologías de ultrasecuenciación (NGS) han alterado espectacularmente la investigación en la genómica de las especies domesticas, entre ellas la del cerdo. Usando datos de genómica es posible, por ejemplo, comprender mejor la demografía de los jabalíes y su impacto en el proceso de domesticación. Además, el estudio de los cerdos ferales mejoran el conocimiento de las dinámicas de feralización, y sirven de comparación con las razas domesticas actuales. Este trabajo es un estudio sobre la demografía y los procesos de feralización en la especie porcina, a través del uso de polimorfismos genómicos. En la primera parte, se ha generado el primer catálogo de variantes SNPs a nivel genómico y mundial, analizando el genoma de 128 cerdos y 5 "outgroups". Entre las ~48 millones de variantes que encontramos, pudimos inferir el alelo ancestral de ~39 millones. El numero de variantes derivadas exclusiva de razas europeas (~6 millones) es menor que de las asiáticas (>13 millones), tal como se espera por el origen asiático de S. scrofa. También encontramos una fuerte correlación en la frecuencia alelica entre cerdos domestico y jabalíes dentro de Asia y dentro de Europa. Esta correlación no se encontró entre continentes, debido a la gran distancia evolutiva entre cerdos de ambos continentes (~1 millón de años). En la segunda parte de la tesis, intentamos aclarar la historia demográfica de los jabalíes. Analizamos el espectro de frecuencia conjunto de unos 2 millones de SNPs, encontrados en el trabajo anterior, de 9 jabalíes europeos y 8 jabalíes asiáticos usando coalescencia y la inferencia analítica de ∂a∂i. Con coalescencia evaluamos si la separación de las dos poblaciones es suficiente para explicar el espectro observado, pero incluyendo migración en los modelos, el espectro conjunto es coherente con el observado. Con ∂a∂i, comparamos 6 modelos que difieren en el número de cuellos de botellas y eventos migratorios. En las diferentes iteraciones, los parámetros demográficos convergieron en los mismos valores solo con el modelo más sencillo. A pesar de este problema de convergencia con los modelos más complejos, ambos métodos muestran que la migración es necesaria por explicar la historia demográfica de los jabalíes. En la tercera parte de este trabajo estudiamos las dinámicas de la feralización. Analizamos el genoma de los cerdos ferales de la Isla del Coco (Costa Rica), que ha estado aislada desde su fundación en 1793 y es un excelente modelo para estudiar de las dinámicas de la feralización. En este estudio confirmamos que los cerdos domésticos ingleses ya eran híbridos entre razas europeas y asiáticas al final del siglo XVII. Sorprendentemente, a pesar del cuello de botella, la variabilidad promedio de la población de la Isla del Coco es similar a la variabilidad de las actuales razas comerciales, tales como Large White o Duroc. Además, encontramos una región de unas 10-Mb con un marcado descenso de la variabilidad en todas las muestras analizadas, previamente identificada como altamente diferenciada entre jabalíes y razas domesticas. La domesticación y la feralización son eventos simétricos de la historia del cerdo. El análisis de la demografía de los jabalíes sirve como hipótesis nula para el estudio de las dinámicas selectivas previas a la domesticación. Por otro lado, el análisis de los cerdos ferales de la Isla del Coco permite reconstruir los genomas de los cerdos previos a la selección moderna pero posterior a la hibridación con Asia. Además ayudan al estudio de los efectos de la feralización en un animal híbrido. Este trabajo ha sido posible solo gracias a la evolución de las técnicas de secuenciación que permitieron la publicación de un número creciente de secuencias de genomas completos.
Author: Erica Bianco
Language: English
Subfield: Genetics
Domain: Life Sciences
SDG: Zero hunger
Open Access status: green
OpenAlex ID: W2337274081