HCD: Haplotype associated with Cholesterol Deficiency - Cowsmo

HCD: Haplotype associated with Cholesterol Deficiency

Earlier this summer, Canadian Dairy Network (CDN) announced the discovery of a new genetic anomaly in the Holstein breed (see “Discovering Genetic Anomalies from Genotyping”, July 2015 at www.cdn.ca). Recently, researchers in Europe were successful in identifying the causative gene underlying this genetically recessive anomaly and a gene test is expected to become available. Since August, CDN has been providing carrier probabilities for the Haplotype associated with Cholesterol Deficiency, referred to as HCD. The discovery of the gene for HCD provides an excellent opportunity to take a closer look with updated information.

What is HCD?
The main visible characteristics of calves affected by HCD include illness, usually chronic diarrhea that does not respond to medical treatment, which translates into poor growth, weight loss and early mortality normally before six months of age. Researchers found that affected calves had extremely low levels of blood cholesterol, which prohibits the normal deposition of fat body tissues. In terms of genetic inheritance, only calves that have inherited the undesirable HCD gene from both parents (i.e.: homozygous) will be affected. The oldest known source of this gene is Maughlin Storm (HOCANM5457798) so affected calves must have this well known sire as an ancestor on both sides of their pedigree.

Methodology Improvements for HCD Analysis
Since the discovery of this genetic anomaly, CDN implemented procedures for identifying genotyped animals that are “Carriers” versus those that are “Free” and then publishes an HCD Carrier Probability of 99% versus 1%, respectively. For various reasons, some genotyped animals cannot be clearly allocated to either of these groups so CDN calculates a Carrier Probability between 1% and 99% for them. A similar calculation of HCD Carrier Probability values is also done for all non-genotyped animals in the CDN database based on the probabilities for its parents and close relatives.

Since the initial publication of HCD Carrier Probability values in August, CDN has significantly improved the associated calculations. One major advancement was the determination of HCD status as “Carrier” versus “Free” for progeny of Dudoc Mr Burns, who carries the genetic anomaly, but the usual analysis of haplotypes for HCD could not categorize his progeny. The new discovery of a gene test is an important step forward when identifying the HCD status for progeny of animals like Mr Burns. The gene test will also be an improvement for animals that have been genotyped with a low density panel instead of a panel with 50,000 SNPs or more and for animals with parents that are not genotyped.

Frequency in Canadian Holsteins
CDN recently used insemination data to conduct a more thorough analysis for estimating the frequency of HCD Carriers in the Canadian Holstein population as well as the number of registered heifers born in Canada that were likely affected by HCD and died early in life (Figure 1). This analysis confirmed the earlier result that the frequency of Carriers in the Canadian Holstein breed peaked at nearly 17% for heifers born in 2012 but this is predicted to be lower than 12% for heifers born in 2016. Carrier animals are not directly a problem in the population but if they are mated to another carrier animal, then 25% of resulting calves would be affected. In terms of the number of registered Holstein heifers born in Canada that were likely affected by HCD and suffered early mortality, CDN estimates a total approaching 2,000 for heifers born in 2012 but less than 900 are expected to be born in 2016.
cowsmo 2

Finding HCD Results
The CDN web site is the ideal place to look for results associated with the HCD status for any animal. Once you use any search tool to find a specific animal, you can click on the link to the “Pedigree” page to access the HCD Carrier Probability values for the animal as well as its parents and grandparents. Storm is shown below as an example of an animal with an HCD Carrier Status of 99%. Some animals may have a single (*) or double asterisk (**) next to the carrier probability value. Those with a double asterisk are expected to be affected animals that die before 6-8 months of age, whereas those with a single asterisk have only a possible chance to be affected.
cowsmo 3

For bulls, the Group Query tool allows you to list bulls that are known to be Free for HCD (Probability = 1%) versus those that are Carriers (Probability = 99%) or possible Carriers (Probability of 2% to 98%). This can be done separately from genomic young bulls and proven sires.

Managing the Impact of HCD

For all inseminations performed in 2015, 90% were conducted using semen from bulls that are known to be Free of the HCD gene. This means that only 10% of all matings in Canada during 2015 involved a sire that is either a known or a possible carrier of HCD. In fact, following the December 2015 genetic evaluation release, there are only five of the Top 100 LPI proven sires that are HCD Carriers and this count drops to only three among the Top 100 proven sires by Pro$. Among the Top 100 genomic young bulls marketed in Canada only a couple are HCD Carriers. This situation among sires available for A.I. significantly reduces the possibility of producing calves that would be affected by HCD. Computerized mating programs offered by some A.I. companies consider the HCD Carrier Probabilities to avoid matings that risk producing an affected calf. To determine the chance that a mating could produce a calf affected by HCD, you can multiply the Carrier Probability of the sire by the value for the dam and then divide by 400. For example, a known carrier sire with a value of 99% mated to a cow with HCD 50% displayed on the CDN web site leads to a probability slightly higher than 12% (i.e.: [99×50]/400) that a resulting calf will die from HCD. In the near future the CDN web site services are expected to be expanded to allow producers to assess matings based on the risk of producing pregnancies and/or progeny affected by HCD or other haplotypes and genetic anomalies.

Authors:
Brian Van Doormaal, General Manager, CDN
Lynsay Beavers, Industry Liaison Coordinator, CDN
Source : CDN
HCD : haplotype associé à la déficience en cholestérol

Plus tôt cet été, le Réseau laitier canadien (CDN) a annoncé la découverte d’une nouvelle anomalie génétique dans la race Holstein (voir « Découvrir des anomalies génétiques par le génotypage », juillet 2014 à www.cdn.ca). Des chercheurs en Europe ont récemment réussi à identifier le gène responsable de cette anomalie génétiquement récessive et un test génomique devrait être éventuellement disponible. Depuis août, CDN fournit les probabilités d’être porteur de l’haplotype associé à la déficience en cholestérol, appelé HCD. La découverte du gène HCD offre une excellente occasion de l’étudier de plus près avec de l’information actualisée.

Améliorations de la méthodologie pour l’analyse de HCD
Depuis la découverte de cette anomalie génétique, CDN a mis en œuvre des procédures visant à identifier les animaux génotypés qui sont « porteurs » par rapport à ceux qui sont « exempts » et publie ensuite une Probabilité d’être porteur de HCD de 99 % par rapport à 1 %, respectivement. Pour différentes raisons, certains animaux génotypés ne peuvent être clairement répartis dans aucun de ces groupes, CDN calcule donc pour eux une Probabilité d’être porteur se situant entre 1 % et 99 %. Un calcul semblable des valeurs de Probabilité d’être porteur de HCD est aussi effectué pour tous les animaux non génotypés dans la base de données de CDN selon les probabilités de leur père et mère et de leurs proches parents.

Depuis la première publication des valeurs de Probabilité d’être porteur de HCD en août, CDN a grandement amélioré les calculs associés. Une avancée majeure a été la détermination du statut HCD de« porteur » ou « exempt » pour la progéniture de Dudoc Mr Burns qui est porteur de l’anomalie génétique, mais l’analyse habituelle des haplotypes de HCD ne permettrait pas de classer sa progéniture. La nouvelle découverte d’un test génétique constitue un grand pas vers l’avant dans l’identification du statut HCD de la progéniture d’animaux tels que Mr Burns. Le test génétique représentera aussi une amélioration pour les animaux qui ont été génotypés au moyen d’un panel à faible densité au lieu d’un panel avec 50 000 SNP ou plus et pour les animaux dont les parents ne sont pas génotypés.

Fréquence chez les sujets Holstein canadiens
CDN a récemment utilisé des données d’insémination pour mener une analyse plus approfondie visant à estimer la fréquence de porteurs de HCD dans la population Holstein canadienne ainsi que le nombre de génisses enregistrées nées au Canada qui étaient probablement atteintes de HCD et qui sont mortes en bas âge (Figure 1). Cette analyse a confirmé le résultat précédent selon lequel la fréquence de porteurs dans la race Holstein canadienne a culminé à environ 17 % chez les génisses nées en 2012, mais il est prévu que ce pourcentage sera inférieur à 12 % chez les génisses nées en 2016. Les animaux porteurs ne posent pas directement de problème dans la population, mais s’ils sont accouplés à un autre animal porteur, 25 % des veaux issus de l’accouplement seraient alors atteints. En ce qui concerne le nombre de génisses Holstein enregistrées nées au Canada qui ont probablement été atteintes de HCD et qui ont connu une mort précoce, CDN en évalue le total à environ 2 000 chez les génisses nées en 2012, mais on s’attend à ce que moins de 900 naissent en 2016.
cowsmo french

Trouver les résultats de HCD
Le site web de CDN est l’endroit idéal pour chercher les résultats associés au statut HCD de n’importe quel animal. Une fois que vous utilisez un outil de recherche pour un animal en particulier, vous pouvez cliquer sur le lien à la page « Généalogie » pour accéder aux valeurs de Probabilité d’être porteur de HCD de l’animal, ainsi qu’à celle de ses parents et grands-parents. L’exemple ci-dessous démontre que Storm est un animal avec un statut d’être porteur de HCD de 99 %. Certains animaux pourraient afficher un astérisque simple (*) ou double (**) à côté de leur valeur de probabilité d’être porteur. On s’attend à ce que les animaux avec un double astérisque soient atteints et meurent avant l’âge de six à huit mois alors que ceux avec un seul astérisque n’ont qu’une chance possible d’être atteints.
cowsmo french 2

Pour les taureaux, l’outil de Recherche par groupe vous permet de lister les taureaux qui sont reconnus comme étant exempts de HCD (probabilité = 1 %) par rapport à ceux qui sont porteurs (probabilité = 99 %) ou de possibles porteurs (probabilité de 2 % à 98 %). Cela peut être fait séparément des jeunes taureaux génomiques et des taureaux éprouvés.

Gérer l’impact de HCD
Dans le cas de toutes les inséminations effectuées en 2015, 90 % l’ont été avec de la semence de taureaux qui sont reconnus comme étant exempts du gène HCD. Cela signifie que seulement 10 % de tous les accouplements effectués au Canada en 2015 concernaient un taureau qui est un porteur de HCD reconnu ou potentiel. En fait, à la suite de la publication des évaluations génétiques de décembre 2015, il n’y a que cinq des 100 meilleurs taureaux éprouvés pour l’IPV qui sont porteurs de HCD et ce nombre baisse à seulement trois parmi les 100 meilleurs taureaux éprouvés selon Pro$. Parmi les 100 meilleurs jeunes taureaux génomiques commercialisés au Canada, seulement quelques-uns sont porteurs de HCD. Cette situation parmi les taureaux disponibles en I.A. réduit considérablement la possibilité de produire des veaux qui pourraient être atteints de HCD. Les programmes d’accouplements informatisés offerts par certaines compagnies d’I.A. tiennent compte des Probabilités d’être porteur de HCD pour éviter des accouplements qui risquent de produire un veau atteint de HCD. Pour évaluer la chance qu’un accouplement produise un veau atteint de HDC, vous pouvez multiplier la Probabilité d’être porteur du père par la valeur de la mère, puis la diviser par 400. Par exemple, l’accouplement d’un taureau reconnu comme étant porteur avec une valeur de 99 % et d’une vache avec un HCD de 50 % selon le site web de CDN mène à une probabilité légèrement supérieure à 12 % ((c.-à-d. [99×50]/400) que le veau résultant mourra de HCD. Dans un proche avenir, les services du site web de CDN devraient être élargis pour permettre aux producteurs d’évaluer les accouplements en fonction du risque de produire des gestations et/ou des descendants atteints de HCD ou d’autres haplotypes et anomalies génétiques.

Auteurs:
Brian Van Doormaal, directeur général, CDN
Lynsay Beavers, coordinatrice de la liaison avec l’industrie, CDN

Scroll to Top