Mapping quantitative trait loci in a wild population using linkage and linkage disequilibrium analyses

Historical information can be used, in addition to pedigree, traits and genotypes, to map quantitative trait locus (QTL) in general populations via maximum likelihood estimation of variance components. This analysis is known as linkage disequilibrium (LD) and linkage mapping, because it exploits both linkage in families and LD at the population level. The search for QTL in the wild population of Soay sheep on St. Kilda is a proof of principle. We analysed the data from a previous study and confirmed some of the QTLs reported. The most striking result was the confirmation of a QTL affecting birth weight that had been reported using association tests but not when using linkage-based analyses. Copyright © Cambridge University Press 2010.

The ancient gene C12orf29 : an exploration of its role in the chordate body plan

The sheep (Ovis aries) is commonly used as a large animal model in skeletal research. Although the sheep genome has been sequenced there are still only a limited number of annotated mRNA sequences in public databases. A complementary DNA (cDNA) library was constructed to provide a generic resource for further exploration of genes that are actively expressed in bone cells in sheep. It was anticipated that the cDNA library would provide molecular tools for further research into the process of fracture repair and bone homeostasis, and add to the existing body of knowledge. One of the hallmarks of cDNA libraries has been the identification of novel genes and in this library the full open reading frame of the gene C12orf29 was cloned and characterised. This gene codes for a protein of unknown function with a molecular weight of 37 kDa. A literature search showed that no previous studies had been conducted into the biological role of C12orf29, except for some bioinformatics studies that suggested a possible link with cancer. Phylogenetic analyses revealed that C12orf29 had an ancient pedigree with a homologous gene found in some bacterial taxa. This implied that the gene was present in the last common eukaryotic ancestor, thought to have existed more than 2 billion years ago. This notion was further supported by the fact that the gene is found in taxa belonging to the two major eukaryotic branches, bikonts and unikonts. In the bikont supergroup a C12orf29-like gene was found in the single celled protist Naegleria gruberi, whereas in the unikont supergroup, encompassing the metazoa, the gene is universal to all chordate and, therefore, vertebrate species. It appears to have been lost to the majority of cnidaria and protostomes taxa; however, C12orf29-like genes have been found in the cnidarian freshwater hydra and the protostome Pacific oyster. The experimental data indicate that C12orf29 has a structural role in skeletal development and tissue homeostasis, whereas in silico analysis of the human C12orf29 promoter region suggests that its expression is potentially under the control of the NOTCH, WNT and TGF- developmental pathways, as well SOX9 and BAPX1; pathways that are all heavily involved in skeletogenesis. Taken together, this investigation provides strong evidence that C12orf29 has a very important role in the chordate body plan, in early skeletal development, cartilage homeostasis, and also a possible link with spina bifida in humans.

Greenhouse gas emissions in livestock production systems

Agriculture is responsible for a significant proportion of total anthropogenic greenhouse gas emissions (perhaps 18% globally), and therefore has the potential to contribute to efforts to reduce emissions as a means of minimising the risk of dangerous climate change. The largest contributions to emissions are attributed to ruminant methane production and nitrous oxide from animal waste and fertilised soils. Further, livestock, including ruminants, are an important component of global and Australian food production and there is a growing demand for animal protein sources. At the same time as governments and the community strengthen objectives to reduce greenhouse gas emissions, there are growing concerns about global food security. This paper provides an overview of a number of options for reducing methane and nitrous oxide emissions from ruminant production systems in Australia, while maintaining productivity to contribute to both objectives. Options include strategies for feed modification, animal breeding and herd management, rumen manipulation and animal waste and fertiliser management. Using currently available strategies, some reductions in emissions can be achieved, but practical commercially available techniques for significant reductions in methane emissions, particularly from extensive livestock production systems, will require greater time and resource investment. Decreases in the levels of emissions from these ruminant systems (i.e., the amount of emissions per unit of product such as meat) have already been achieved. However, the technology has not yet been developed for eliminating production of methane from the rumen of cattle and sheep digesting the cellulose and lignin-rich grasses that make up a large part of the diet of animals grazing natural pastures, particularly in arid and semi-arid grazing lands. Nevertheless, the abatement that can be achieved will contribute significantly towards reaching greenhouse gas emissions reduction targets and research will achieve further advances.

Cloning and tissue distribution of novel splice variants of the ovine ghrelin gene

Background The ghrelin axis is involved in the regulation of metabolism, energy balance, and the immune, cardiovascular and reproductive systems. The manipulation of this axis has potential for improving economically valuable traits in production animals, and polymorphisms in the ghrelin (GHRL) and ghrelin receptor (GHSR) genes have been associated with growth and carcass traits. Here we investigate the structure and expression of the ghrelin gene (GHRL) in sheep, Ovis aries. Results We identify two ghrelin mRNA isoforms, which we have designated Δex2 preproghrelin and Δex2,3 preproghrelin. Expression of Δex2,3 preproghrelin is likely to be restricted to ruminants, and would encode truncated ghrelin and a novel C-terminal peptide. Both Δex2 preproghrelin and canonical preproghrelin mRNA isoforms were expressed in a range of tissues. Expression of the Δex2,3 preproghrelin isoform, however, was restricted to white blood cells (WBC; where the wild-type preproghrelin isoform is not co-expressed), and gastrointestinal tissues. Expression of Δex2 preproghrelin and Δex2,3 preproghrelin mRNA was elevated in white blood cells in response to parasitic worm (helminth) infection in genetically susceptible sheep, but not in resistant sheep. Conclusions The restricted expression of the novel preproghrelin variants and their distinct WBC expression pattern during parasite infection may indicate a novel link between the ghrelin axis and metabolic and immune function in ruminants.

A polymerase chain reaction-based method for isolating clones from a complimentary DNA library in sheep

The sheep (Ovis aries) is favored by many musculoskeletal tissue engineering groups as a large animal model because of its docile temperament and ease of husbandry. The size and weight of sheep are comparable to humans, which allows for the use of implants and fixation devices used in human clinical practice. The construction of a complimentary DNA (cDNA) library can capture the expression of genes in both a tissue- and time-specific manner. cDNA libraries have been a consistent source of gene discovery ever since the technology became commonplace more than three decades ago. Here, we describe the construction of a cDNA library using cells derived from sheep bones based on the pBluescript cDNA kit. Thirty clones were picked at random and sequenced. This led to the identification of a novel gene, C12orf29, which our initial experiments indicate is involved in skeletal biology. We also describe a polymerase chain reaction-based cDNA clone isolation method that allows the isolation of genes of interest from a cDNA library pool. The techniques outlined here can be applied in-house by smaller tissue engineering groups to generate tools for biomolecular research for large preclinical animal studies and highlights the power of standard cDNA library protocols to uncover novel genes.

Resistance to insect growth regulator insecticides in populations of sheep lice as assessed by a moulting disruption assay

Low-volume, backline applications with the benzoylphenyl urea insecticides triflumuron and diflubenzuron represent in excess of 70% of treatments for the control of sheep lice, Bovicola ovis (Schrank) (Phthiraptera: Trichodectidae), in Australia. Reports of reduced effectiveness from 2003 and subsequent controlled treatment trials suggested the emergence of resistance to these compounds in B. ovis populations. A laboratory assay based on the measurement of moulting success in nymphs was developed and used to assess susceptibility to diflubenzuron and triflumuron in louse populations collected from sheep where a control failure had occurred. These tests confirmed the development of resistance to triflumuron and diflubenzuron in at least two instances, with estimated resistance ratios of 67-94X at LC50.

Synthesis, Binding and Bioactivity of [gamma]-Methylene [gamma]-Lactam Ecdysone Receptor Ligands: Advantages of QSAR Models for Flexible Receptors

Nuclear hormone receptors, such as the ecdysone receptor, often display a large amount of induced fit to ligands. The size and shape of the binding pocket in the EcR subunit changes markedly on ligand binding, making modelling methods such as docking extremely challenging. It is, however, possible to generate excellent 3D QSAR models for a given type of ligand, suggesting that the receptor adopts a relatively restricted number of binding site configurations or [`]attractors'. We describe the synthesis, in vitro binding and selected in vivo toxicity data for [gamma]-methylene [gamma]-lactams, a new class of high-affinity ligands for ecdysone receptors from Bovicola ovis (Phthiraptera) and Lucilia cuprina (Diptera). The results of a 3D QSAR study of the binding of methylene lactams to recombinant ecdysone receptor protein suggest that this class of ligands is indeed recognized by a single conformation of the EcR binding pocket.

Chitosan-dextran sulphate nanocapsule drug delivery system as an effective therapeutic against intraphagosomal pathogen Salmonella

Objectives: The ability to target conventional drugs efficiently inside cells to kill intraphagosomal bacteria has been a major hurdle in treatment of infective diseases. We aimed to develop an efficient drug delivery system for combating infection caused by Salmonella, a well-known intracellular and intraphagosomal pathogen. Chitosan dextran sulphate (CD) nanocapsules were assessed for their efficiency in delivering drugs against Salmonella. Methods: The CD nanocapsules were prepared using the layer-by-layer method and loaded with ciprofloxacin or ceftriaxone. Antibiotic-loaded nanocapsules were analysed in vitro for their ability to enter epithelial and macrophage cells to kill Salmonella. In vivo pharmacokinetics and organ distribution studies were performed to check the efficiency of the delivery system. The in vivo antibacterial activity of free antibiotic and antibiotic loaded into nanocapsules was tested in a murine salmonellosis model. Results: In vitro and in vivo experiments showed that this delivery system can be used effectively to clear Salmonella infection, CD nanocapsules were successfully employed for efficient targeting and killing of the intracellular pathogen at a dosage significantly lower than that of the free antibiotic. The increased retention time of ciprofloxacin in the blood and organs when it was delivered by CD nanocapsules compared with the conventional routes of administration may be the reason underlying the requirement for a reduced dosage and frequency of antibiotic administration. Conclusions: CD nanocapsules can be used as an efficient drug delivery system to treat intraphagosomal pathogens, especially Salmonella infection, This delivery system might be used effectively for other vacuolar pathogens including Mycobacteria, Brucella and Legionella.

Chitosan-dextran sulphate nanocapsule drug delivery system as an effective therapeutic against intraphagosomal pathogen Salmonella

Objectives: The ability to target conventional drugs efficiently inside cells to kill intraphagosomal bacteria has been a major hurdle in treatment of infective diseases. We aimed to develop an efficient drug delivery system for combating infection caused by Salmonella, a well-known intracellular and intraphagosomal pathogen. Chitosan dextran sulphate (CD) nanocapsules were assessed for their efficiency in delivering drugs against Salmonella. Methods: The CD nanocapsules were prepared using the layer-by-layer method and loaded with ciprofloxacin or ceftriaxone. Antibiotic-loaded nanocapsules were analysed in vitro for their ability to enter epithelial and macrophage cells to kill Salmonella. In vivo pharmacokinetics and organ distribution studies were performed to check the efficiency of the delivery system. The in vivo antibacterial activity of free antibiotic and antibiotic loaded into nanocapsules was tested in a murine salmonellosis model. Results: In vitro and in vivo experiments showed that this delivery system can be used effectively to clear Salmonella infection, CD nanocapsules were successfully employed for efficient targeting and killing of the intracellular pathogen at a dosage significantly lower than that of the free antibiotic. The increased retention time of ciprofloxacin in the blood and organs when it was delivered by CD nanocapsules compared with the conventional routes of administration may be the reason underlying the requirement for a reduced dosage and frequency of antibiotic administration. Conclusions: CD nanocapsules can be used as an efficient drug delivery system to treat intraphagosomal pathogens, especially Salmonella infection, This delivery system might be used effectively for other vacuolar pathogens including Mycobacteria, Brucella and Legionella.

Estudio epidemiológico de la prevalencia de brucelosis bovina en la zona seca del municipio de San Pedro de Lóvago, Chontales

Con el objetivo de determinar la prevalencia de Brucelosis bovina en condiciones tradicionales en batos de diferentes comarcas del municipio de San Pedro de Lóvago. Se realizó un estudio en 170 fincas, con un total de 13915 bovinos muestreados de los cuales se tornaron 1047 muestras correspondientes a la zona seca del municipio siendo analizadas en el laboratorio regional del MAG-FOR de Juigalpa. Se utilizó la prueba de Rosa de Bengala para la detección de anticuerpos contra Brucella sp. seguida por la prueba confirmativa de Rivanol. La prueba Rosa de Bengala es una prueba de campo de simple realización y se recomienda para estudios de prevalencia en lugares donde no se practica la vacunación contra la brucelosis como es el caso de Nicaragua. El periodo de muestreo fue de Abril hasta Octubre del 2005. La información fue proporcionada por los productores, los cuales evidencian la existencia de problemas reproductivos como los abortos o retenciones de placenta, que son los signos clínicos más importantes de la brucelosis. Los resultados demuestran una baja prevalencia global de brucelosis bovina de 0.19% de las comarcas ubicadas en la zona seca.

Evaluación de los ixodicidas utilizados en el control de garrapatas bovina en el municipio de San Pedro de Lóvago-Chontales

El presente estudio se realizó con el objetivo de evaluar la efectividad de los productos ixodicidas utilizados en el control de las garrapatas en el ganado bovino en las distintas Comarcas del Municipio de San Pedro de Lóvago, Chontales. El municipio se localiza entre las coordenadas 12º 07 ́ latitud norte y 85º07 ́longitud oeste.La altitud promedio es de 340 msnm. La temperatura promedio anual oscila entre los 25 y 26 ºC; su precipitación pluvial varía entre los 1,200 y 1,400mm al año. La selección de las explotaciones fue en base en un listado de fincas bajo el programa de Brucella y Tuberculosis, proporcionada por las Cooperativas San Pedro y Manantial. Durante el muestreo se aplicó una encuesta que proporcionó información relativa al tamaño de la explotación, manejo de los animales, tipo de ganado explotado y antecedentes sobre el uso de ixodicidas. La información se obtuvo por medio de una entrevista semi- estructurada y dirigida al propietario o encargado de la explotación. El trabajo experimental se utilizó un diseño completamente al azar (D.C.A) en el cual se utilizaron 3 tratamientos Tratamiento I Piretroides, Tratamiento II Amidinas y Tratamiento III, Organofosforados con 4 repeticiones con una misma dosis (3 ml) en diferentes periodos de tiempos (4, 8, 12, y 72 horas). Según el análisis de encuesta se determinó que los ixodicidas utilizados son los Piretroides, Amidinas y Organofosforados. En cuanto a la frecuencia de tratamiento durante el año, se aprecia que el 27.7 % tratan sus animales menor 6 veces por año y el 72.3 % igual 6 veces por año. Con relación al tipo de aplicación de los productos, el 100 % utiliza aspersión con mochila El 51.8 % de los productores mencionaron querotaron los ixodicidas durante los dos últimos años, de los cuales el 4.8 % señalaron que cambiaron el producto como práctica de manejo para evitar resistencia, y el 95.2 % manifestaron que el cambio del producto químico se debió al valor del producto. El Piretroide empieza su efectividad a partir de las 8 horas de aplicación. La Amidina tuvo baja efectividad contra las garrapatas. El organofosforado empieza a controlar a partir de las 4 horas de aplicación. Los tratamientos III y I tuvieron las mejores respuestas en el control, de garrapatas, con un porcentaje de efectividad del 92%, y 86% respectivamente y con un 17% para el tratamiento II.

Estudio epidemiológico sobre la prevalencia de brucelosis bovina categoría novillos 2000-2006 en municipios del departamento de León

La Brucelosis Bovina es una enfermedad infectocontagiosa que afecta al hombre, animales domésticos y salvajes la cual es producida por una Bacteria del genero Brucella. Es una zoonosis por excelencia ya que se trasmite en forma natural de los animales vertebrados al nombre ocasionando pérdidas directas reduciendo la producción. Con el objetivo de determinar la prevalencia en el departamento de León se desarrolló un "ESTUDIO EPIDEMIOLOGICO SOBRE LA PREVALENCIA DE BRUCELOSIS BOVINA 2000-2006 EN MUNICIPIOS DEL DEPARTAMENTO DE LEON" Por lo que se realizó un sangrado (Sangre sin anticoagulante) a una población total de 161,522 Bovinos distribuidos en las 3 fincas de referencia del Departamento de León, para este estudio diagnóstico se utilizó el método de Rosa de Bengala y un método confirmativo Rivanol. Los resultados del diagnóstico serológico presentaron una prevalencia global de 0.16%, presentando la finca de referencia "La Base" una prevalencia de 0.18%, La Garrapata 0.22% y Sán José del Fortín 0.02% y una prevalencia de 0% para los municipios El Jicaral, Nagarote y Quesalguaque, 0.18% para la Paz Centro , 0.02% para León, 0.10% para el Sauce, 0.41% para Telica y el municipio con mayor nivel de prevalencia fue Malpaisillo con 0.49% de una población total de 2,831 animales, por lo que se concluye en este trabajo de tesis que se obtuvo resultados con prevalencia de 0.16 %, lo cual es muy baja en novillos analizados por lo que se recomienda un estricto control y vigilancia para mantener el nivel bajo de prevalencia del Departamento de León y resto del país.

Determinacion de brucelosis en la poblacion canina en ocho barrios del distrito dos de Managua utilizando el metodo de Rosa de Bengala y Rivanol en Septiembre - Diciembre 2007

En Nicaragua se desconoce la situación actual nacional de Brucelosis en la población canina, debido a que solo se ha realizado un estudio en la zona urbana y suburbana de la ciudad de León acerca de esta enfermedad en esta especie. La importancia del estudio consiste en beneficiar a propietarios y criadores de razas caninas, a los profesionales de la medicina veterinaria que se dedican a las especies menores y técnicos de laboratorios, brindándoles información acerca de la situación de esta enfermedad para ser tomada en cuenta en su labor diaria. Con el objetivo de determinar la prevalencia de brucelosis en caninos con la colaboración del ministerio de salud (MINSA) durante la jornada de vacunación antirrábica se realizó un muestreo serológico en canes en los barrios Bo Monseñor Lezcano, Las Palmas, Santa Ana Norte, San Sebastián, Bóer, San José, Acahualinca y Batahola Norte del Distrito II de Managua en los meses de Septiembre a Diciembre del año 2007. Se recolectó un total de 100 sueros de canes de ambos sexos, sin categorizarlos por su raza y edad en el momento de la toma de las muestras, las cuales se analizaron por el método Rosa de Bengala (antígeno Brucella abortus cepa 1119-3)en el Centro Veterinario de Diagnóstico de investigación, Unidad de Microbiología UNAN -León y como prueba confirmatoria se utilizó Rivanol 1% en el laboratorio del MAGFOR Unidad de Sanidad Animal León. Los resultados obtenidos para el primer método fue de un reactor correspondiente una hembra de 2 meses de edad de raza no definida del barrio Las Palmas que posteriormente resultó negativa a la prueba de Rivanol. La prevalencia encontrada es del 0%.

Diagnóstico epidemiológico de la prevalencia de brucelosis y tuberculosis a traves de las pruebas de campo Rosa de Bengala y Tuberculinica (Ano-caudal) respectivamente en bovinos del municipio de San José de los Remates, Boaco

La presente investigación se realizó con la finalidad de determinar la prevalencia de Brucelosis y Tuberculosis en condiciones tradicionales en hatos de doble propósito en diferentes comarcas del municipio de San José de los Remates. El municipio de San José de los Remates, se encuentra ubicado entre las coordenadas 12º35° de latitud norte y 85º45' longitud oeste, al noroeste del departamento de Boaco, asentado sobre la cordillera de Amerrisque, San José de los Remates se encuentra a 96 km de la capital Managua y a 44 km de la cabecera departamental. Boaco. Se llevó a cabo un estudio preliminar en 72 tincas, con un total 3,992 bovinos muestreados de los cuales se tomaron todas las muestras correspondientes a la zona del municipio antes mencionado siendo analizadas en el laboratorio regional de Juigalpa. Para la detección de anticuerpos contra Brucella abortus se utilizó la prueba de Rosa de Bengala y la prueb a tubercu linica ano-caud al para diagnosticar Tubercul osis. La in formación fue facilitada por los productores acerca de sus explotaciones pecuarias y los resultados en el caso de Rosa de Bengala fueron suministrados por el Departamento de Serología de la Red Nacional de Laboratorio de diagnóstico veterinario Región V. mientras que el de Tuberculosis fue dado por los encargados de la aplicación de tuberculina . Los resultad os manifiestan una prevalencia global de Brucelosis y Tuberculosis Bovina del 0.0% de las comarcas situadas en el municipio.

Caracterización de las enfermedades monitoreadas por el sistema de vigilancia de salud animal en bovinos del municipio de Camoapa en el periodo 2011- 2014

La investigación se realizó en el municipio de Camoapa departamento de Boaco. El objetivo fue Caracterizar las enfermedades monitoreadas por el sistema de vigilancia de salud animal (SIVE) en bovinos del municipio en el periodo 2011–2014. El trabajo consistió en determinar la presencia, distribución temporal y espacial así como el comportamiento de las enfermedades zoonóticas, analizando los datos obtenidos de la base de datos del SIVE del Instituto de Protección y Sanidad Agropecuaria (IPSA) entre el 2011-2014, obtenidas de los reportes realizados por el médico veterinario de Camoapa. Se realizó un estudio de corte transversal (retrospectivo) donde se evaluó el comportamiento de las enfermedades en el período. El procesamiento estadístico de las variables e indicadores se realizó utilizando el programa Microsoft Exel 2010. Los resultados derivados del análisis demostraron una presencia de agentes infecciosos como: Áscari 37.50%, Babesia spp. 5.60%, Brucellla spp 0.04%, Coccidia spp. 47.75%, Escherichia coli (E. coli) 100%, Rinot raqueítis infecciosa bovina (RIV/VPI) 100%, Paratuberculosis 100%, Trichostrongilosis 77.7%, La distribución en el periodo en estudio (2011–2014) fue: en el año 2011 de 6% de los casos, en el 2012 de 54%, 2013 de 23% y en el 2014 de 16% de un total de 111 casos. El año 2012 se identificó con mayores índices de muestras positivas, con el 54%, en la distribución por mes el año, 2011 en el mes de julio se encontró una mayor distribución con el 86%, en el 2012 en Marzo con 42% y en 2013 nuevamente en Marzo con 38% y para el año 2014 en septiembre con 56% de presencia de enfermedades, la distribución espacial demuestra que la comarca Bijagua presento 18% de casos y Zarrigo 15% de los casos en el periodo 2011-2014. En la distribución por año, Platanar norte se encontró una mayor distribución con el 100% en el 2012, Zarrigo con 27% en 2013 Tolinapa con 38% y para el 2014 Matamba con 44% de los casos. Se concluye que se identificó presencia de agentes infecciosos productores de enfermedades importantes para el consumidor, como: bacterias del genero Brucella spp., Escherichia coli, y parásitos nematodos como trichostrongylus, Áscaris y protozoarios como Coccidia Spp. Se recomienda elaborar un diseño muestreal para determinar la prevalencia real de la enfermedades en el municipio, ya que hay enfermedades que son de notificación obligatoria para la OIE, el involucramiento de los productores en mantener el estatus sanitario del municipio al notificar los problemas sanitarios con respecto a las enfermedades zoonóticas e implementar calendarios sanitarios, así como llenar registros de control sanitario, además de incorporar el municipio a los programas de trazabilidad bovina y certificación de hatos libres de brucelosis y tuberculosis.