Mutations in the bone morphogenetic protein 15 gene causing defective protein secretion in Cholistani infertile sheep

Abstract Naturally occurring mutations in morphogenetic protein 15 (BMP15) are associated with decreased ovulation rate (OR), litter size (LS), and sterility. It is of a great interest to elucidate BMP15 gene in Cholistani sheep breed to uplift socio-economic status and the knowledge of Cholistani sheep breeding in Southern Punjab, Pakistan. In our study, a total of 50 infertile Cholistani sheep aged between 2-6 years and having no blood relation were screened for BMP15 mutations. For this purpose, a high-quality DNA was extracted from the blood of sheep followed by primer designing, Polymerase Chain Reaction (PCR) amplification, DNA sequencing, and in silico analyses. Out of total 50 samples, 9 samples including case 1 (T3), case 2 (T8), case 3 (T17), case 4 (T22), case 5 (T25), case 6 (T33), case 7 (T40), case 8 (T44), and case 9 (T47) were found positive for a variety of already reported and novel BMP15 mutations. Further in silico analyses of the observed mutations have shown the functional impact of these mutations on different characteristics (molecular weight, theoretical PI, estimated half-life, instability index, sub-cellular localization, and 3D confirmation) of the encoded proteins, possibly altering the normal functionality. In a nutshell, findings of this study have confirmed the possible essential role of the BMP15 mutations in the infertility of the Cholistani sheep.

Resumo Mutações de ocorrência natural na proteína morfogenética 15 (BMP15) estão associadas à diminuição da taxa de ovulação (TO), tamanho da ninhada (TN) e esterilidade. Estudar a BMP15 na raça Cholistani para elevar o status socioeconômico e o conhecimento da criação de ovinos Cholistani no sul de Punjab, Paquistão. Em nosso estudo, 50 ovelhas Cholistani inférteis sem parentesco sanguíneo foram rastreadas para mutações BMP15. Para tanto, um DNA de alta qualidade foi extraído do sangue dessas ovelhas, seguido de concepção do primer, amplificação da reação em cadeia da polimerase (PCR), sequenciamento de DNA e análises in silico. Do total de 50 amostras, 9, incluindo caso 1 (T3), caso 2 (T8), caso 3 (T17), caso 4 (T22), caso 5 (T25), caso 6 (T33), caso 7 (T40), caso 8 (T44) e caso 9 (T47), foram consideradas positivas para uma variedade de mutações BMP15 novas e já relatadas. Mais análises in silico das mutações observadas mostraram o impacto funcional dessas mutações em diferentes características (peso molecular, PI teórico, meia-vida estimada, índice de instabilidade, localização subcelular e confirmação 3D) das proteínas codificadas, possivelmente alterando a funcionalidade normal. Nossos achados confirmaram o possível papel essencial das mutações BMP15 na infertilidade de ovelhas Cholistani.

Mutations in the bone morphogenetic protein 15 gene causing defective protein secretion in Cholistani infertile sheep / Mutações no gene da proteína morfogenética óssea 15 causadoras de defeitos na secreção proteica em ovelhas inférteis Cholistani

Naturally occurring mutations in morphogenetic protein 15 (BMP15) are associated with decreased ovulation rate (OR), litter size (LS), and sterility. It is of a great interest to elucidate BMP15 gene in Cholistani sheep breed to uplift socio-economic status and the knowledge of Cholistani sheep breeding in Southern Punjab, Pakistan. In our study, a total of 50 infertile Cholistani sheep aged between 2-6 years and having no blood relation were screened for BMP15 mutations. For this purpose, a high-quality DNA was extracted from the blood of sheep followed by primer designing, Polymerase Chain Reaction (PCR) amplification, DNA sequencing, and in silico analyses. Out of total 50 samples, 9 samples including case 1 (T3), case 2 (T8), case 3 (T17), case 4 (T22), case 5 (T25), case 6 (T33), case 7 (T40), case 8 (T44), and case 9 (T47) were found positive for a variety of already reported and novel BMP15 mutations. Further in silico analyses of the observed mutations have shown the functional impact of these mutations on different characteristics (molecular weight, theoretical PI, estimated half-life, instability index, sub-cellular localization, and 3D confirmation) of the encoded proteins, possibly altering the normal functionality. In a nutshell, findings of this study have confirmed the possible essential role of the BMP15 mutations in the infertility of the Cholistani sheep.

Mutações de ocorrência natural na proteína morfogenética 15 (BMP15) estão associadas à diminuição da taxa de ovulação (TO), tamanho da ninhada (TN) e esterilidade. Estudar a BMP15 na raça Cholistani para elevar o status socioeconômico e o conhecimento da criação de ovinos Cholistani no sul de Punjab, Paquistão. Em nosso estudo, 50 ovelhas Cholistani inférteis sem parentesco sanguíneo foram rastreadas para mutações BMP15. Para tanto, um DNA de alta qualidade foi extraído do sangue dessas ovelhas, seguido de concepção do primer, amplificação da reação em cadeia da polimerase (PCR), sequenciamento de DNA e análises in silico. Do total de 50 amostras, 9, incluindo caso 1 (T3), caso 2 (T8), caso 3 (T17), caso 4 (T22), caso 5 (T25), caso 6 (T33), caso 7 (T40), caso 8 (T44) e caso 9 (T47), foram consideradas positivas para uma variedade de mutações BMP15 novas e já relatadas. Mais análises in silico das mutações observadas mostraram o impacto funcional dessas mutações em diferentes características (peso molecular, PI teórico, meia-vida estimada, índice de instabilidade, localização subcelular e confirmação 3D) das proteínas codificadas, possivelmente alterando a funcionalidade normal. Nossos achados confirmaram o possível papel essencial das mutações BMP15 na infertilidade de ovelhas Cholistani.

Attributable risk of Capillaria species in domestic pigeons (Columba livia domestica) / Risco atribuível de espécies Capillaria em pombos domésticos (Columba livia domestica)

Fecal samples were collected from 120 domestic pigeons to determine the Attributable risk of Capillaria spp. The Capillaria spp. was observed in 64 out of 120 (51%) pigeons (70 males and 50 females) under this study. A total of 64 (39 males and 25 females) were found naturally infected with Capillaria spp. with infection percentage of 51% and 50% in males and females respectively. Qualitative examinations include the direct microscopy and faecal floatation while quantitative examination includes McMaster technique (worms load was calculated per gram of the faeces). Month wise Attributable risk showed that eggs of the worms were found to be abundant in the month of July during the present study (60% to 73%) because of high humidity. Very high and very low temperature is not suitable for the proper development of the eggs. Qualitative and quantitative examination revealed that Capillaria spp. was more prevalent in males (51%) than females (50%) but overall there was no significant difference (P>0.05) in the male and female because both individuals invest equal amount of energy in search of food and incubating the eggs. Different breeds of pigeons gave different Attributable risk in different months during the study. Groups of pigeons from different locations showed different variable Attributable risk. Areas with high humidity were more suitable for the development of eggs, which is the reason why higher Attributable risk was observed in Shahdara (75%) area of Lahore, Pakistan.(AU)

Amostras de fezes foram coletadas de 120 pombos domésticos para determinar os fatores de risco de Capillaria spp. Capillaria spp. foi observado em 64 de 120 (51%) pombos (70 machos e 50 fêmeas) neste estudo. Um total de 64 (39 machos e 25 fêmeas) foram naturalmente infectados com Capillaria spp. sendo 51% em machos e 50% em fêmeas. Exames qualitativos incluem microscopia direta e suspensão de fezes, e exames quantitativos incluem a técnica McMaster (vermes são calculados por grama de fezes). O risco por mês demonstrou que ovos dos vermes foram encontrados em abundância no mês de Julho durante o presente estudo (60% a 73%) por causa da alta umidade. Temperaturas muito altas e muito baixas não são adequadas para o desenvolvimento adequado de ovos. O exame qualitativo e quantitativo revelou que Capillaria spp. era mais prevalente em machos (51%) que em fêmeas (50%), mas no geral não houve diferença significativa (P>0.05) entre machos e fêmeas porque ambos investem a mesma energia na busca por alimento e incubação de ovos. Diferentes raças de pombos tem diferentes riscos em diferentes meses durante o estudo. Grupos de pombos de diferentes locais demonstraram risco diferenciado. Áreas com alta umidade eram mais propensas para o desenvolvimento de ovos, o motivo pelo qual maior risco foi observado em shahdara (75%).(AU)