Research area: FP7-PEOPLE-2010-ITN Marie-Curie Action: "Initial Training Networks"
Nematodes are among the most serious threats to livestock species. They cause disease and death but they also compromise production. Even a mild infection can cause a relative protein deficiency and reduce weight gain by 25%. In the UK sheep industry alone, nematode infection costs over 100 million Euros a year. The mainstay of current control measures is anthelmintic treatment but this is threatened by the evolution of drug resistance in parasite populations. Alternative or supplementary control measures are urgently needed. The most promising option for control of nematodes is exploitation of genetic variation which is cheap, surprisingly rapid and has proved to be successful in Australia and New Zealand. There are two obstacles to exploiting genetic variation in resistance to nematodes. Many farmers lack expertise in breeding for disease resistance; simplified breeding strategies that utilise markers for disease resistance will help here. Also, there are concerns about sustainability of breeding for resistance to nematodes.
A systems biology approach is necessary in order to develop the comprehensive understanding necessary to simplify breeding to ensure that disease control is likely to be sustainable. A systems approach will also help to identify the most suitable combination of approaches under different circumstances. Systems biology combines a variety of disciplines in a quantitative way to achieve a coherent, consistent and comprehensive understanding of host-parasite relationships. This project aims to identify markers for host resistance to nematodes and to enhance our understanding of the host-parasite interaction. We will train a cadre of researchers with the necessary skills to apply quantitative approaches to parasitology and with the essential experience to apply this knowledge to the livestock sector.
The University of León participates on this ITN project focusing research efforts on the fine-mapping of previously QTL identified with influence on indicator traits of resistance to nematode parasite infection in dairy sheep. These QTL were detected through a microsallite-based genome scan performed within the framework of the EU funded project, Genesheepsafety. Following the daughter design used in the previous analyses, further research will be performed to fine map the most significant regions detected by the initial scan. The first step will be the confirmation of the QTL, by an independent analysis with additional families of Churra sheep. Once confirmed, a part of the population will be genotyped for the ovine 50K SNP chip, which will allow the identification of positional candidate genes for the target QTL. The most promising candidates will be subjected to sequencing and statistical analyses will assess the possible association of the allelic variants of those genes with parasite infection resistance. A second approach may focus directly on the study of candidate genes for resistance to parasite infections such as DRB1, DRB3, IFG and Toll-Like-Receptors. The final objective is to detect genomic markers that could be used to increase parasite infection resistance in Churra sheep. This would allow the breeders to rear more healthy ewes and increase their ability to provide healthy and wholesome sheep milk products to consumers.
More information about the project in
http://www.gla.ac.uk/researchinstitutes/bahcm/researchcentres/boydorr/vacancies/nematodesystemhealth/
Contact: bgutg@unileon.es and jjarrs@unileon.es
Area de investigación: FP7-PEOPLE-2010-ITN Marie-Curie Action: "Initial Training Networks"
Las infecciones por nematodos son uno de los problemas más serios en las especies ganaderas. Además de causar enfermedad y mortalidad en los rebaños estas infecciones comprometen la productividad de los sistemas ganaderos. Incluso una infección leve puede causar una deficiencia de proteína importante y reducir la ganancia de peso del animal en un 25%. Tan solo en el sector ovino del Reino Unido, las infecciones por nematodos suponen un coste de más de 100 millones de Euros por año. Actualmente, el pilar de las medidas de control es el tratamiento antihelmíntico cuya eficiencia está amenazada por el desarrollo de resistencias en las poblaciones de parásitos. Esto hace que se requiera el desarrollo de medidas alternativas o complementarias. Una de las opciones más prometedoras para el control de los nematodos, consistiría en aprovechar la variación genética que proporciona resistencia genética a algunos animales. Este sería un método barato, rápido y que ya ha mostrado resultados exitosos en Australia y Nueva Zelanda. Sin embargo, existen dos obstáculos principales para explotar la información genética con este objetivo. Por una parte, muchos ganaderos no tienen experiencia en cuanto a la mejora de animales para la resistencia a las enfermedades; el uso de marcadores genéticos sería de gran ayuda al respecto. Por otra parte, hay cierto reparo o preocupación en lo relativo de la sostenibilidad de la mejora genética para la resistencia a los nematodos.
Para mejorar nuestro conocimiento y comprensión del problema y poder desarrollar estrategias sostenibles de cría para el control de la enfermedad, se necesita abordar el estudio mediante una aproximación basada en la Biología de Sistemas. Este tipo de estrategia también ayudará a identificar una combinación sostenible de métodos para las distintas circunstancias. La Biología de Sistemas combina una variedad de disciplinas de una forma cuantitativa con el objetivo de lograr una comprensión coherente, consistente y exhaustiva de las relaciones parásito-hospedador. Este proyecto tiene por objetivo identificar marcadores genéticos que puedan ser utilizados en la mejora del ganado ovino para la resistencia a nematodos así como para mejorar nuestra comprensión de la interacción parásito-hospedador. Dentro del proyecto, se formará a conjunto de jóvenes investigadores con los conocimientos adecuados para aplicar estrategias cuantitativas al estudio de la parasitología y que tendrán la experiencia esencial para aplicar este conocimiento al sector ganadero.
La Universidad de León participa en este proyecto de formación centrando su investigación en el mapeo fino de regiones portadoras de QTL relacionados con indicadores de resistencia a la infección por nematodos en ganado ovino de leche. Los QTL objeto de estudio se detectaron previamente mediante un barrido genómico basado en marcadores microsatélites dentro del proyecto Europeo Genesheepsafety. Tomando como base el diseño hija previamente utilizando, se realizará un mapeo fino de las regiones más significativas detectadas en el genome scan inicial. Un primer paso consistirá en la confirmación de los QTL objeto de estudio, mediante el análisis de una población independiente de familias de medio-hermanas de raza Churra. Para las regiones que sean confirmadas, parte de la nueva población será genotipada con el SNP-chip ovino de 50K que permitirá una estimación más precisa de los QTL y la detección de los correspondientes genes candidatos. Los candidatos más sobresalientes serán analizados mediante secuenciación con el objetivo de identificar marcadores SNPs en los mismos. La posible relación entre las variantes alélicas identificadas en los candidatos y los caracteres de resistencia a la infección parasitaria se estudiará mediante análisis de asociación. Una estrategia complementaria podría ir dirigida directamente al estudio de genes candidatos para la resistencia a la infección parasitaria tales como DRB1, DRB3, IFG y Toll-Like-Receptors. El objetivo final sería la detección de variantes alélicas que pudieran ser utilizadas como marcadores genéticos con el objetivo de incrementar la resistencia a las infecciones parasitarias en el ganado de raza Churra. Esto ofrecería a los ganaderos la oportunidad de criar animales sanos y ofertar a los consumidores productos saludables y seguros desde el punto de vista sanitario.
Más información sobre el proyecto en
http://www.gla.ac.uk/researchinstitutes/bahcm/researchcentres/boydorr/vacancies/nematodesystemhealth/
Contacto: bgutg@unileon.es and jjarrs@unileon.es