Variants at the ASIP locus contribute to coat color darkening in Nellore cattle

2021 年发表在 GSE 上，通讯作者为巴西圣保罗州立大学的 Yuri T Utsunomiya。

Nellore cattle (Bos indicus) 能够适应温暖潮湿的环境，这可能与它们的毛发长度及颜色有关。白色的内洛尔牛曾经受到强烈的正选择，但是公牛的头、颈、驼峰、膝盖处一般都表现出深色。研究者们通过对 432 个个体的 777k SNP 数据进行 GWAS 分析，将毛色加深（darkness of hair coat, DHC）的关键位点定位在了 ASIP 基因旁。研究者们进一步对 21 个个体的全基因组数据进行分析，鉴定了与 DHC 有关的许多有功能的变异，包括一个与 ASIP 有关的结构变异。通过对 13 只澳大利亚婆罗门母牛（与内洛尔牛有共同祖先）的纳米孔测序数据的分析，发现这个结构变异是首先出现了一个 1155 bp 删除、又被插入了一个超过 150 bp 的转座元件，可能影响到了 ASIP 非编码外显子的招募（may impact the recruitment of ASIP non-coding exons）。

Fig1. Genome-wide association analysis for DHC in Nellore cattle.

GWAS 分析将 DHC 位点定位在了 13 号染色体上。最显著的一个 SNP，位于 ASIP 基因上游约 33.5 kb 位置，ancestral 和 derived allele 的频率分别为 52% 和 48%。但是将这个 SNP 作为 fixed effect 再次进行 GWAS 分析时，信号峰消失了，这说明这个信号峰可能是由背后的 causal variant or haplotype 导致的。对这个位点进行显性效应的检测，发现 ancestral allele 存在显性偏移，也就是说浅色相对于深色来说有显性的倾向。分析 13 号染色体的这一段区域发现，总共有 18 个单倍型，其中只有两个（H1 浅色单倍型 45.6% 和 H2 深色单倍型 32.4%）的频率超过 5%。用 HN 表示其他 16 个低频率单倍型。

Fig2. Phenotypic distribution conditional on haplotypes at the DHC association signal.

研究者们将 WGS 数据中 GWAS 信号峰区域的 variants 提取了出来，包括 932 intergenic, 65 intronic, 60 downstream, 32 upstream, five 3′-UTR, three synonymous, and one in-frame deletion variants in the ASIP gene。此外，还有两个结构变异。研究者们发现在 ASIP 基因上游的 variants 更为显著（如下图 a）。

我猜想这里的长片段删除结构变异（其中一个 1155 bp 删除）是对测序数据进行从头组装得到的。这里是将这个区域的所有 WGS 数据拿出来看，并不是在看 GWAS 的结果。