Poszukiwania wybranych markerów genetycznych związanych z predyspozycją psów rasy Buldog francuski do wrodzonego zwężenia zastawki tętnicy płucnej.
| dc.abstract.en | Research objective Pulmonic stenosis (PS) is a congenital narrowness or constriction of the outflow from the right side of the heart. It occurs much more commonly in the French bulldog than on average for dogs and is believed to have a genetic background, probably involving several genes. If the constriction is mild there may be no welfare effects but when more severe it can lead to right-side heart failure causing chronic malaise. Stenosis is the narrowing of the pulmonary blood supply from the right ventricle to the lungs. In dogs, the stenosis can occur at one of three places: supra-valvular (above the level of the valve of the heart) | |
| dc.abstract.en | valvular (at the level of the valve) and sub-valvular (below the level of the valve). The commonest form in most breeds is due to dysplasia of the tricuspid valve that separates the upper and lower chambers of the right side of the heart. If the PS is severe enough to cause it, the right ventricular wall hypertrophies (thickens) to pump blood past the narrowing. This ventricular wall hypertrophy causes secondary heart problems. The severity of PS is graded by assessment of the degree of right ventricular wall hypertrophy (via ultrasonography) and by measuring the blood pressure gradient across the stenosis (measured via a catheter inside the heart or via Doppler ultrasonography) (Stafford-Johnson 2006). Significance of the project To our best knowledge no scientific works on genetic and epigenetic factors contributing to the development of PS in dogs have been published to date. In humans, the evidences for the genetic basis for nonsyndromic PS come from familial clustering of PS cases. The heritability (h2) of this malformation is estimated to approx. 10% in dogs (Italian Boxers) which justifies searching for its genetic background (Menegazzo et al., 2012). The existing knowledge on the molecular mechanisms contributing to PS in dogs and especially in French bulldogs is very scarce and to our best knowledge no analysis of predisposing genetic variants nor epigenetic markers associated with this disorder have been reported to date. We expect that the proposed study will allow to identify genetic as well as epigenetic markers contributing to pulmonic stenosis in French bulldogs which will facilitate the elimination of causative alleles from dog population. Moreover, since the dog is a valuable large animal model in biomedical studies, our results could be beneficial for other dogs breeds and other companion and livestock species suffering from PS as well as in humans. Qualification of all dogs to our study will be performed as described previously using high quality ultrasound machine equipped with cardiology software and color, pulse wave and continuous wave doppler. To search for genetic variants associated with pulmonic stenosis we will apply whole genome resequencing using next generation sequencing (NGS) approach. The analysis will be performed for 50 dogs: 25 cases with diagnosed PS versus 25 healthy controls. This strategy should enable identification of such variants as single nucleotide polymorphisms (SNPs), insertions/deletions (indels) or copy number variations (CNVs) associated with this condition. Identified polymorphisms will also be analyzed in terms of their potential functional significance as truncating or splice site mutations. The bioinformatics analysis will be done by an experienced company as an external service. Moreover, we will perform an analysis of DNA methylation for CpG islands located within 10 candidate genes that were shown in previous studies as associated with nonsyndromic congenital forms of PS in humans or animal models. For this purpose we will use blood DNA which can be obtained in non-invasive manner and is often used to represent methylation profiles in tissues that are hardly accessible. We plan to quantify the methylation level by pyrosequencing in 25 affected and 25 control animals. In the Department of Genetic and Animal Breeding in Poznan University of Life Sciences we have instruments necessary to perform genetic and epigenetic studies, including spectrophotometer (Nanodrop 2000) and fluorometer (Qubit 2.0) for qualitative and quantitative analyses of DNA samples, or electrophoresis apparatus, PCR thermocyclers and a pyrosequencer (Pyromark Q48 Autoprep) for DNA methylation study. The whole genome resequencing and bioinformatic data analysis will be performed as an external services by laboratories or firms which will meet the public tender requirements. | |
| dc.abstract.pl | Założenia: Zwężenie zastawki tętnicy płucnej (ang. Pulmonic Stenosis - PS) jest częstą wadą wrodzoną serca u psów powodującą zwężenie drogi odpływu z prawej komory serca. Wada ta występuje znacznie częściej u buldogów francuskich w porównaniu do innych ras. Ciężkie zwężenie zastawki może prowadzić do nietolerancji wysiłkowej, prawokomorowej niewydolności serca i przedwczesnej śmierci. Retrospektywne badanie przeprowadzone w Polsce na grupie 301 psów z podejrzeniem wrodzonej wady serca potwierdziło PS u 50% wszystkich badanych buldogów francuskich. Niepublikowane dane autora wskazują, że ponad 50% wszystkich psów skierowanych w Polsce do małoinwazyjnego leczenia PS (plastyka balonowa zastawki) to buldogi francuskie. Częstość występowania tej choroby szacuje się na ok. 14-20% wszystkich wrodzonych wad serca u psów, co uzasadnia podejrzenie podłoża genetycznego choroby. Aktualna wiedza na temat mechanizmów molekularnych przyczyniających się do PS u psów, a zwłaszcza u buldogów francuskich, jest bardzo skąpa. Zgodnie z moją wiedzą do tej pory nie przeprowadzono analizy predysponujących wariantów genetycznych i markerów epigenetycznych związanych z tą chorobą. Zakładam, że w puli genów buldoga francuskiego istnieją pewne przyczynowo-skutkowe lub predysponujące warianty zaangażowane w rozwój PS, które można udowodnić na podstawie sekwencjonowania całego genomu. Ponadto zakładamy, że badania epigenetyczne związane z PS będzie można przeprowadzić w łatwo dostępnej próbce jaką jest krew obwodowa. Uważam również, że wyniki uzyskane w tym badaniu będą istotne dla zrozumienia mechanizmów genetycznych i epigenetycznych związanych ze zwężeniem zastawki tętnicy płucnej u innych ssaków domowych i u ludzi. Opis planowanych działań: Podczas realizacji projektu planuję przeprowadzenie metylacji CpG kandydujących genów. Istnieje wiele doniesień wskazujących, że leukocyty krwi obwodowej z powodzeniem stosowane są jako substytut w analizach profili metylacji w innych trudno dostępnych próbkach, na przykład w tkance tłuszczowej lub tkankach mózgu. W celu wykrycia biomarkerów epigenetycznych związanych z występowaniem PS planujemy przeanalizować status metylacji wysp CpG zlokalizowanych w regionach promotorowych 3 kandydujących genów. Skoncentruję się na genach, które zostały wytypowane w trakcie innych badaniach jako związane z wrodzonym zwężeniem zastawki tętnicy płucnej u ludzi i innych zwierząt, tj GATA4 (Garg et al., 2003 | |
| dc.abstract.pl | Xiang et al., 2014), ZIC3 (Ware et al., 2004) i HAND2 (Sun et al., 2016). Kwantyfikacja poziomu metylacji zostanie przeprowadzona za pomocą pirosekwencjonowania, które jest wiarygodną i czułą metodą do takiej analizy. Badania zostaną przeprowadzone u 20 psów rasy buldog francuski u których na podstawie badania echokardiograficznego zostanie potwierdzone ciężkie zwężenie zastawki tętnicy płucnej. Grupę kontrolną będzie stanowiło 20 psów tej samej rasy, u której na podstawie badania echokardiograficznego zostanie wykluczona jakakolwiek wada wrodzona serca. Pirosekwencjonowanie zostanie zaprojektowane przy użyciu oprogramowania PyroMark Assay Design 2.0 (Qiagen). DNA krwi obwodowej zostanie wyizolowane przy użyciu dostępnego w handlu zestawu EZ DNA Methylation Kit (Zymo Research). Amplifikacja wybranych regionów promotorowych zostanie przeprowadzona przy użyciu zestawów Pyromark PCR (Qiagen), przy czym jeden starter będzie znakowany biotyną. Reakcje pirosekwencjonowania będą przeprowadzane przy użyciu odczynników PyroMarkQ48 Advanced CpG na pirosekwencerze Pyromark Q48Autoprep (Qiagen). Odsetek metylowanych cytozyn w poszczególnych pozycjach genomowych zostanie oceniony za pomocą oprogramowania Pyromark Q48 Autoprep (Qiagen) i porównany między grupami przy użyciu oprogramowania SigmaStat3.5. Analiza ta zostanie przeprowadzona w Katedrze Genetyki i Hodowli Zwierząt Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu. | |
| dc.contributor.author | Adrian Janiszewski | |
| dc.date.accessioned | 2025-06-30T14:40:40Z | |
| dc.date.available | 2025-06-30T14:40:40Z | |
| dc.date.issued | 2020 | |
| dc.identifier.project | DEC-2020/04/X/NZ5/01793 | |
| dc.identifier.uri | https://sciencerep.up.poznan.pl/handle/item/3556 | |
| dc.pbn.affiliation | veterinary science | |
| dc.subject.pl | buldog francuski | |
| dc.subject.pl | genetyka | |
| dc.subject.pl | pies | |
| dc.subject.pl | zwężenie zastawki płucnej | |
| dc.title | Poszukiwania wybranych markerów genetycznych związanych z predyspozycją psów rasy Buldog francuski do wrodzonego zwężenia zastawki tętnicy płucnej. | |
| dc.title.alternative | Identification of selected genetic markers of pulmonary valve stenosis in French bulldogs. | |
| dc.type | Project | |
| dspace.entity.type | Project | |
| project.competition.name | MINIATURA | |
| project.endDate | 2021-12-11T00:00:00 | |
| project.startDate | 2020-12-12T00:00:00 |