Financijer: Hrvatska zaklada za znanost
Vrsta projekta: Istraživački projekt
Kod projekta: IP-2018-01-8708
Naziv projekta: Primjena NGS metoda u procjeni genomske varijabilnosti preživača - ANAGRAMS
Trajanje projekta: 1.12.2018. do 30.05.2023.
Ustanova u kojoj se izvodi projekt:
Sveučilište u Zagrebu Agronomski fakultet
prof. dr. sc. Ivica Kisić
Svetošimunska cesta 25, 10000 Zagreb, Hrvatska
Tel: +385 1 239 3779
Faks: +385 1 231 5300
E-mail: dekanat@agr.hr
Voditelj projekta:
Sveučilište u Zagrebu Agronomski fakultet
Zavod za opće stočarstvo
prof. dr. sc. Vlatka Čubrić Čurik
Tel: +385 1 239 4008
E-mail: vcubric@agr.hr
Suradnici s Agronomskog fakulteta:
prof. dr. sc. dr. h. c. Ino Čurik
izv. prof. dr. sc. Maja Ferenčaković
doc. dr. sc. Vladimir Brajković
dr. sc. Ivana Držaić
Mario Shihabi, mag. ing. agr.
Vanjski suradnici:
dr. sc. Dinko Radić, Centar za kulturu Vela Luka, Vela Luka
doc. dr. sc. Strahil Ristov, Institut Ruđer Bošković, Zagreb
doc. dr. sc. Boris Lukić, Fakultet agrobiotehničkih znanosti, Osijek
prof. dr. sc. Stašo Forenbaher, Institut za antropologiju, Zagreb
Konzultanti:
prof. dr. sc. Peter Dovč, University of Ljubljana Biotechnical faculty, Slovenija
dr. sc. Gregor Gorjanc, The University of Edinburgh College of Medicine and Veterinary Medicine, Velika Britanija
prof. dr. sc. Meng-Hua Li, Chinese Academy of Sciences, Institute of Zoology, Kina
prof. dr. sc. Preston T Miracle, University of Cambridge St John’s College, Velika Britanija
dr. sc. Siniša Radović, HRVATSKA AKADEMIJA ZNANOSTI I UMJETNOSTI, Zavod za paleontologiju i geologiju kvartara, Hrvatska
doc. dr. sc. Mojca Simičič, University of Ljubljana Biotechnical faculty, Slovenija
prof. dr. sc. Johann Sölkner, University of Natural resources and Life Sciences, Division of Livestock Sciences
Sažetak
Izuzetno brz razvoj metode slijedeće-generacije sekvenciranja (NGS) i računalnih kapaciteta otvorili su veliki broj novih mogućnosti u različitim znanstvenim područjima (humanoj i veterinarskoj medicini, poljoprivredi, šumarstvu, ekologiji, računalnoj znanosti, pa čak i arheologiji). Nažalost, uspješna primjena NGS-a i njegova upotreba u različitim discplinama snažno ovisi o stručnosti na nekoliko područja. Ovdje smo okupili stručnjake iz molekularne genetike, populacijske genomike, uzgoja životinja, računalnih znanosti i arheologije kako bismo odgovorili na nekoliko tema vezanih uz konzervacijsku genomiku (efektivnu veličinu populacije, inbreeding i štetno opterećenje genoma) i genomsku biološku raznolikost (izmješanost i poulacijska struktura) preživača. Također ćemo analizirati drevne kosti (>3000 godina) goveđih, kozjih i ovčjih jedinki kako bismo poboljšali naše razumijevanje genomskih promjena u postupku domestikacije (filogeneza mitogenoma). Naš projektni prijedlog ima snažnu komponentu teorijskih dostignuća za procjenu inbreedinga, efektivne veličine populacije i pojedinačnog umješavanja analiziranih računalnim simulacijama (sve oponašaju sekvence). Osim toga, NGS analiza (visoko propusni SNP beadchip i sekvence cijelkupnog genoma) izvoditi će se na nekoliko autohtonih pasmina (goveda, koza i ovaca) sa slijedećim ciljevima; (i) osigurati “genomsko pozicioniranje” hrvatskih pasmina među ostalim svjetskim pasminama, (ii) pružiti procjenu statusa konzervacije hrvatskih pasmina (razina inbreedinga, veličinu efektivne populacije, štetno opterećenje i genetsku raznolikost) i (iii) identificirati genomsku jedinstvenost (genomske regije) koje su specifične za hrvatske autohtone pasmine. Dobiveni rezultati pružit će temelj za buduće upravljanje očuvanjem pasmina. Primjena NGS-a ima snažan potencijalni ekonomski učinak na društvo u budućnosti. Zbog toga ćemo organizrati otvoreni tečaj “Genomika za zaštitu životinja”, napisat nekoliko popularizirajućih članaka i educirati dva doktoranda.
Trenutno stanje u području istraživanja
Izuzetno brz razvoj u području molekularne genetike (Kobold et al., 2013, Header and Chain, 2016) poznat kao metoda sekvenciranja slijedeće generacije (NGS), zajedno s povećanjem računalne snage i kapaciteta (Eisnestein, 2015), otvorili su nebrojene mogućnosti u različitim znanstvenim područjima kao što su humana i veterinarska medicina (Manolio, 2013), poljoprivreda (Van Tassell et al., 2005), ekologija (Ekblom and Galindo, 2011), računalna znanost (Tripathi et al., 2016), itd. Danas čak i na arheologiju, kao dio društvenih i humanističkih znanosti, drastično je utjecao razvoj NGS-a i novih srodnih računalnih programa (MacHugh et al., 2017; Marciniak and Perry, 2017). Istodobno ova brza promjena otvara niz ekonomskih prilika koje prethodno nisu bile prisutne i predvidljive. Nažalost, učinkovito korištenje svih tih tehnoloških dostignuća snažno ovisi o znanju iz nekoliko disciplina (molekularna biologija, računalna znanosti, i populacijska genetika) koje se rijetko nude u redovnim Sveučilišnim programima. Jedno je objašnjenje da je razvoj NGS-a vrlo brz, dok razvoj i promjena akademskih nastavnih programa zahtijeva više vremena. Drugo objašnjenje je da su potrebna znanja proje svega interdisciplinarna, od molekularne genetike, računarstva (bioinformatike, upravljanja velikim bazama podatka) do cijelih disciplina u odnosu na primjenu (npr. Medicinu, poljoprivredu, arheologiju itd.) što je teško uskladiti u jednom programu. Posljedično , u Hrvatskoj i slično razvijenim zemljama nema veliki broj znanstvenih grupa ili komercijalnih subjekata koji mogu iskoristiti mogućnosti koje nudi NGS. Obzirom na prijenos znanja i njegovu primjenu na industriju, trebalo bi poticati aktivniji pristup.
U ovom projektu smo okupili MIT disciplinski (Stock and Burton, 2011) tim hrvatskih znanstvenika koji pružaju stručnost u molekularnoj genetici (Vlatka Čubrić Čurik, Vladimir Brajković), populacijskoj genetici (Dragica Šalamon, Ino Čurik, Maja Ferenčaković), primijenjeni uzgoj životinja (Maja Ferenčaković, Ino Čurik), računalna znanost (Strahil Ristov) i arheologija (Dinko Radić). Dok većina tima ima kolaborativno iskustvo iz prethodnih i drugih projekata, dva nova doktoranda i jedan postdoktorant će biti osposobljeni za korištenje NGS-a. S resursima ovog projekta, jedan doktorand koji je već upisao doktorski studij Ivana Držaić, mlada istraživačica na Zavodu za animalne znanosti (AAgronomskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu) moći će izraditi svoju doktorsku disertaciju na temelju analiza NGS-a. Drugi doktorand i jedna postdoktrant će se obučiti u korištenju NGS analiza kroz redoviti proces zapošljavanja na ovom projektu.
Srž projekta će biti NGS analiza autohtonih populacija preživača kao učinkovit postupak u upravljanju očuvanjem. Nedavno su razvijeni SNP čipovi za goveda (Van Tassell et al., 2005, Matukumalli et al., 2009), ovce (Kijas et al., 2014; Xu et al., 2017) i koze (Nicoloso et al., 2015; Tosser-Klopp et al., 2015) i učinkovito korišteni za: (i) u procijeni statusa očuvanja populacije tj. U procijeni razine inbreedinga (Ferenčaković et al., 2013 a,b, Čurik et al., 2014), različitih efektivnih veličina populacije (Flury et al., 2010; Barbato et al., 2015; Mészáros et al., 2015; Rodríguez-Ramilo et al., 2015; Wang, 2016) genetsku različitosti (Gautier et al., 2010; Kijas et al., 2014), (ii) u utvrđivanju osobitosti strukture populacije (Decker et al., 2014,) i umješavanja (Frkonja et al., 2012; Khayatzadeh et al., 2016), i (iii) u utvrđivanju genomski regija odgovornih za prilagodbu (Sabeti et al., 2002; Qanbari et al., 2012; Utsunomiya et al., 2012). Procjena svih tih genomskih parametara je važna u odabranim populacijama jer pruža referencu koja je preduvjet za buduće upravljanje biološkom raznolikošću. Istodobno sekvenciranje cijelog genoma autohtonih pasmina daje genomski opis pasmine na dulje vremensko razdoblje (Bruford et al., 2015) kao i omogućava procjenu štetnog opterećenja (Bosse et al., 2015; Zhang et al., 2015). Nadalje, značajan dio projekta bit će utemeljen na računalnim simulacijama i razvoju novih teorijskih mjerenja vezanih uz: (i) procjenu efektivne veličine populacije iz genomskog inbreedinga, (ii) usporedba povezanosti s efektivnom veličinom populacije gametne neravnoteže, (iii) davanje informacija o umješavanju jedinki i (iv) na procjeni inbreedinga za spolne kromosome. Populacija muflona iz eksperimentalnog "Kalifront Muflon" će biti analizirana kao primjer populacije se s visokom razinom inbreedinga koja živi u prirodnim uvjetima i lovno se gospodari.
Smatramo da će pružene informacije pomoći u razumijevanju učinka smanjenja broja divljači. Hrvatska je poznata po bogatim zoo-arheološkim ostacima (uglavnom kostima) životinja (Miracle and Brajković, 1992; Miracle et al., 2010; Lenardić et al., 2017) iz različitih faza procesa domestikacije (prije domestikacije, u ranoj i kasnijoj fazi domestikacije). Analiza u sklopu projekta «Arheogenetika» pridonijeti će boljem razumijevanju procesa domestikacije, osobito kada se Hrvatska nalazi na glavnim migracijskim putevima od bliskog istoka prema Europi (Zilihao 2001; Beja-Pereira et al., 2006). Postoje dvije suprotstavljene hipoteze, jedna koja podržava migraciju domesticiranih životinja uključujući križanje domaćih i divljih životinja (Loftus et al., 1999; Cymbrion et al., 2005) i druga koja podržava kompleksnost procesa domestikacije uključujući i inbreeding domaćih i divljih životinja (Beja-Pereira et al., 2006). Dakle, obzirom na domestikaciju goveda očekujemo pronalazak tragova mitogenoma populacije drevnog aurocha koji je nekad obitavao na području ispod razine morske razine Jadrana. Nasuprot tome, očekujemo potvrdu mitohondrijski haplotipovi “ovidokaprida” (ovaca i koza) vrlo sliče haplotipovima iz Plodnog polumjeseca. Arheogenetika je vrlo mlada znanstvena disciplina koja se ubrzano razvija pa je i nedavno prezentirano nekoliko uspješnih (Brajkovic et al., poster ISAG meeting).
Povezanost projektnog prijedloga s trenutnim stanjem u području istraživanja
Jezgru istraživačke skupine uključene u ovaj projekt (ovdje zvane “AGB-Group”) ćini sedam istraživača Odjela za animalne znanosti (Agronomski fakultet, Sveučilišta u Zagrebu) koji su odgovorni za istraživanje i poučavanje vezano uz uzgoj životinja i genetiku. U posljednja dva desetljeća članovi “AGB-Group” objavili su niz radova u poznatim časopisima koji se odnose na genetiku i nasljeđivanje (Nature Genetics, PLoS Genetics, Heredity, Genetic Selection Evolution, Animal Genetics, PLoS One, BMC Genomics, Conservation Genetics, Journal of Animal Breeding and Genetics, etc.). Razvojem NGS-a sitraživačke aktivnosti “AGB-Group”, u suradnji s brojnim inozeminim znanstvenicima, usmjerene su na korištenje informacija visoko protočnih SNP čipova na temama vezanim uz genomiku populacije stoke, gdje su njihova istraživanja prepoznata na međunarodnoj razini. Ovdje želimo naglasiti pionirski doprinos u procijeni genomskog inbreedinga u životinjskoj populaciji (Ferenčaković et al., 2013a,b, Curik et al., 2014, Zavarez et al., 2015, ) i inbreeding depresiji (Ferenčaković et al., 2017, Curik et al., 2017) gdje su nedavno ovjavljena tri znanstvena rada (Ferenčaković et al., 2013a,b, Curik et al., 2014a) koja su bila citirana 89 puta (Web of Science Core Collection).
Nadalje, istraživanje Frkonja i suradnika (2012) je bilo citirano 25 puta (Web of Science Core Collection) i jedan je od referentnih radova o medodologiji umješavanja među istraživačima genomike domaćih životina. Osim toga, članovi “AGB-Group” su sudjelovali u procijeni efektivne veličine populacije gdje je vrlo intersantan pristup prezentiran (Curik et al., 2014b, Kukučkova et al., 2017, KINA; PORTUGAL) ali ne do kraja evaluiran na teroetskoj razini računalnim simulacijama (predloženo u ovom projektu). Nažalost, osim jedne pilot studije (Curik et al., 2014b), ovo istraživanje nije provedeno na populaciji domaćih životinja u obzirom da dvije prethodne aplikacije Hrvatskog fonda za znanost to nije bilo prepoznato. Premda smo uspješni u istraživanju temeljenom na SNP čipovima, strateški smo u tranziciji za provođenje visokokvalitetnih istraživanja na sekvenci cijelkupnog genoma (WGS) kao i da bismo mogli obavljati istraživanja vezana za Arheogenetiku. U sklopu našeg trenutnog projekta “MitoTAUROMics” finaciranog od strane HRZZ naučili smo tipizirati mitogenom korištenjem NGS-a kao i analizirati sekvence , uključujući i izvlačenje podataka o mitogenomu iz javno dostupnih baza WGSs (EAAP, ISAG) i unutar projekta koji smo uspostavili imamo najveću bazu podataka mitogenoma goveda (trenutno imamo > 850 sekvenci od više od 100 pasmina).
Najatraktivniji rezultat projekta “MitoTAUROMics” bio je dokaz prisutnost majčinks linije P Aurocha u suvremenoj populaciji goveda (Cubric Curik et al., 2017 a,b). Na temelju rezultata i sekvenci dobivenih u “MitoTAUROMics”, gdje je tipiziran veliki broj europski pasmina, pripremili smo pozadinske informacije za analize koje uključuju drevne uzorke (planirano u sklupu ovog projekta). Za potrebe “MitoTAUROMics” “AGB-group” je uspostavila suradnju sa stručnjakom iz računalnih znanosti, Strahil Ristov, sa Instituta Ruđer Bošković (Čačić et al., 2014, Ristov et al., 2016). SIkustvo računalnog stručnjaka pokazalo se ključnim za učinkovito izvršavanje računalno kompleksnih NGS analiza. Vrlo važan dio prijedloga projekta odnosi se na nalizu drevne DNA (iz kostiju). “AGB-Group” trenutno sudjeluje u projektu EU-a pod naslovom "Smart Integration of Genetics with Sciences of the Past in Croatia: Minding and Mending the Gap" (MendTheGap). Ovo je bio najbolje rangiran projekt od 546 projekta na natječaju H2020-TWINN-2015, Twinning: Spreading excellence and Widening Participation. Dok projekt MendTheGap project potiče suradnju između genetike i znanosti o prošlosti u Hrvatskoj, potpora MZOS na natječaju „Razvoj i jačanje sinergija s horizontalnim aktivnostima programa OBZOR 2020: Twinning i ERA Chairs" (KK.01.1.1.06) vezana uz resurse strukturnih fondova, MendTheGap ne dozvoljava direktne istraživačke troškove. Stoga, HRZZ natječaj je za nas prilika za nadopuniti učinkovitost projekta MendTheGap s istraživanjima vezanim uz Arheogenetiku. Uspjeli smo dobiti mitogeneme iz drevne DNA izdvojene iz lagomorfa (Brajkovic et al., 2018; ISAG) a dodatno usavršavanje za analize drevne DNA osigurati će MendTheGap projekt. Arheloške ekspertize u projektu će biti pružene od dva stručnjaka Dinka Radića iz Kulturnog centra Vela Luka i dva konzultanta, Siniše Radovića iz Hrvatske akademije znanosti i umjetnosti i Prestona Miraclea sa Sveučilišta u Cambridgu, znanstvenicima koji su prepoznati arheolozi te dva stručnjaka zooarheologije koji mogu pružiti ekspertize u anlizama drevnih kosti (Radović and Miracle), radeći na arheološkim nalazištima u Hrvatskoj (Miracle and Brajković, 1992; Miracle et al., 2010; Farbstein et al., 20112; Lenardić et al., 2017).
Općenito, svjesni smo da je projektni prijedlog ambiciozan i zahtijeva dodatnu obuku i/ili savjetovanje stručnjaka u području. Ipak, veliki je broj istraživača uključen u ovaj projekt, dvije su doktorske studije planirane, a iz područja genomike zaštite domaćih životinja već imamo brojne lijepe publikacije. Osim toga brojni naši suradnici i strateški partneri su uključeni u ovaj projekt kao konzultanti kako bi pružili stručnost kada će to biti potrebno.
Metodologija
Realizacija projekta će se odvijati u 6 odvojenih radnih paketa (WPs) koji predstavljaju velike jedinice s jednim ili nekoliko ciljeva.
Radni paket 1 (WP1), NGS analize i izgradnja baza podataka
U ovom random paketu će se provoditi NGS genotipiziranje (upotrebom high density Illumina based SNP beadchips) za slijedeće autohtone pasmine preživača u RH: istarsko govedo (25), buša (25), slavonsko-srijemski podolac (25), hrvatska šarena koza (25), paška ovca (25), istarska ovca (25), ruda (25) I dalmatinska pramenka (25) kao i populacija muflona (25) iz lovišta “Kalifront poligon” na Rabu (koja predstavlja malu zatvorenu populaciju). Planirani broj individua je 25 po pasmini/populaciji po cijeni od 120 EUR po uzorku. To je još uvije mali broj jedinki za procjenu konzervacijskog statusa, ali se nadamo da će cijena pasti i omogućiti nam veći broj analiza. Sekvenciranje cijelog genoma za istarko govedo (5), bušu (5), slavonsko srijemskog podolca (3), hrvatske šarene koze (5) i Kalifront muflona (5) bit će omogućeno dok ćemo dio sekvenci povući iz repositorija. Uzorkovanje nije potrebno za ove analize jer AGB-grupa ima dobru kolekciju hrvatskih autohtonih pashmina iz MitoTAUROmics projekta. Sekvenciranje će biti u drugoj godini projekta pa se možda poveća i broj. Nakon NGS genotipiziranja spojit ćemo podatke s ostalim pasminama goveda iz radova Gautier et al., 2010; Kijas et al., 2012; Decker et al., 2014. Imamo iskustvo u spajanju baza svjetskih pashmina s lokalnim (Kukučkova et al., 2017 and Curik at al., 2017 - 1st World Conference on sheep in China) što će biti potrebno u paketu WP3.
Radni paket 2 (WP2), Nove metode i razvoj novih konzervacijskih mjera
Istraživanje će biti bazirano na kompjuterskim simulacijama i idejama proizašlih iz našeg rada zadnjih sedam godina. Neke ideje su već prezentirane s dobrim “feedback-om” (for example ROH inbreeding effective size has been presented by Curik et al., (2016 - Conference on Conservation Genomics in Portugal) and Curik at al., (2017 - 1st World Conference on sheep in China). Za dobre publikacije potrebno je radit kompjuterske simulacije. Ideja je kombinirati procjenu efektivne veličine populacije s gametskim disekvilibrijumom (Wang, 2016) koji je baziran linkage disequilibrium (Flury et al., 2010) upotrebom statističke predikcije. Svijesni smo da procjena ROH-ova koje je predložila Ferenčaković et al., (2013b) može služit za procjenu admixture jedne jedinke. Ideja se zasniva na tome da dugački ROH-ovi mogu dolazit od roditelja koji imaju daleku prošlost, ali za to su potrebne kompjuterske simulacije i empirijske analize. U procijeni koef. inbreedinga putem ROH-ova važna je bazična populacija (Curik et al., 2014). Segregacija duljine ROH-ova najbližih predaka je različita za autosome nasprem spolnih kromosoma. Zato nije pozanto kako protumačiti ROH inbreeding koeficijent procijenjen putem spolnih kromosoma. Dodatna ideja je skupiti empirijske podatke povezanosti između konzervacijskih mjere npr. genetičke varijabilnosti, povijesne efektivne veličine populacije (Li and Durbin, 2011), razine inbreeding (Zhang et al., 2015a) i štetnih nakupljanja (Bosse et al., 2015; Zhang et al., 2015b, and Nuijten et al,. 2016) dobivenih iz cijele sekvence genoma.
Radni paket 3 (WP3), Genomska karakterizacija hravtskih autohtonih preživača
Rezultati istraživanja u WP3 neće imati veliki factor odjeka jer će se koristiti uobičajena metodologija kao u radu utjecati na metodologiju Kukučkova et al., 2017. Sve tri studije će biti važne za konzervacijski menadžment genomske varijabilnosti i buduće selekcijske programme.
Radni paket 4 (WP4), Arheogenetičko istraživanje mitogenoma hrvatskih preživača
Ekstrakcija aDNA provest će se klasičnom fenol kloroform metodom sa prethodnim fičkim čišćenjem uzoraka. Posebno će se paziti na kontaminaciju. Počet će se sa 50 uzoraka gdje se nadamo imati uspješno 20 do 30 izoliranih aDNA. Upotrebom “capture enrichment method” (Maricic et al. 2010), pripremit će se mtDNA biblioteka za NGS sekvenciranje. Od 20-30 aDNA, očekujemo barem 15 biblioteka da bi nakon NGS sekvenciranja imali 5-10 cijelih mitogenoma. Dobivene sekvence će se usporediti sa onima iz genetskih repositorija uporabom različitih softwera kao što su: Clustal Omega (Sievers et al., 2011), MEGA 7 (Kumar et al., 2016), Network version 5.0.0.3. (Bandelt et al., 1999), PopArt (Leigh and Bryant 2015), Galaxy platform (Afgan et al., 2016), Mitotoolpy (Peng et al., 2015) kao i SAS software version 9.3 (SAS Institute, Cary, North Carolina, USA). Sastavit će se velika baza mitogenoma. Koristit će se BEAST 2 (Bouckaert et al., 2014), program za Bayesien filogenetske analize (Rieux and Khatchikian 2017). Program procijenjuje zakorijenjenju (Duchêne et al., 2011), (Rieux and Khatchikian 2017) vremenski mjerenu filogenezu upotrebom “strict” ili “relaxed” molekularnih clock modela. BEAST2 koristi Markov chain Monte Carlo (MCMC) metodu tako da je svako stablo proporcionalno određeno prema njegovoj posterior vjerojatnosti.
Radni paket 5 (WP5), Edukacija i diseminacija i radni paket 6 (WP6), projektni menadžment
Budući se WP5 i WP6 odnose na edukaciju, diseminaciju i projektni menadžment oni su transparentni i ne treba ih objašnjavati.
Reference
Afgan E, Baker D, Van den Beek M, Blankenberg D, Bouvier D, Čech M, Chilton J, Clements D, Coraor N, Eberhard C, (2016). The Galaxy platform for accessible, reproducible and collaborative biomedical analyses: 2016 update. Nucleic Acids Res 44: W3-W10.
Bandelt HJ, Forster P, Röhl A, (1999). Median-joining networks for inferring intraspecific phylogenies. Mol Biol Evol 16: 37-48.
Barbato M, Orozco-terWengel P, Tapio M, Bruford MW (2015) SNeP: a tool to estimate trends in recent effective population size trajectories using genome-wide SNP data. Front Genet 6:109.
Beja-Pereira, A., Caramelli, D., Lalueza-Fox, C., Vernesi, C., Ferrand, N., Casoli, A., ... & Martini, A. (2006). The origin of European cattle: evidence from modern and ancient DNA. Proceedings of the National Academy of Sciences, 103(21), 8113-8118.
Bosse, M.; Megens, M.; Madsen, O.; Croojmans, R. P. M. A.; Ryder, O. A.; Austerlitz, F.; Groenen, M. A. M. and de Cara, M. A. R. 2015. Using genome-wide measures of coancestry to maintain diversity and fitness in endangered and domestic pig populations. Genome Research 25:970-981.
Bouckaert R, Heled J, Kühnert D, Vaughan T, Wu C-H, Xie D, Suchard MA, Rambaut A, Drummond AJ, (2014). BEAST 2: a software platform for Bayesian evolutionary analysis. PLoS Comp Biol 10: e1003537.
Duchêne S, Archer FI, Vilstrup J, Caballero S, Morin PA, (2011). Mitogenome phylogenetics: the impact of using single regions and partitioning schemes on topology, substitution rate and divergence time estimation. PLoS One 6: e27138.
Brajkovic V., Radovic S., Brajkovic D., Girardi M., Krebs S., Medugorac I., Curik I., Miracle T. P., Vernesi C., Cubric-Curik V. Complete mitogenome sequence of Lagomorphs from Upper Palaeolithic in the Balkan refuge. 36th International Society for Animal Genetics Conference, July 16-21, 2017, Dublin, Ireland. Poster session I: Companion Animal Genetics and Genomics. (http://www.isag.us/2017/scientific-programme.aspx).
Bruford MW, Ginja C, Hoffmann I, Joost S, Orozco-terWengel P, Alberto FJ, Amaral AJ, Barbato M, Biscarini F, Colli L, Costa M, Curik I, Duruz S, Ferenčcaković M, Fischer D, Fitak R, Groeneveld LF, Hall SJG, Hanotte O, Hassan F, Helsen P, Iacolina L, Kantanen J, Leempoel K, Lenstra JA, Ajmone-Marsan P, Masembe C, Megens H-J, Miele M, Neuditschko M, Nicolazzi EL, Pompanon F, Roosen J, Sevane N, Smetko A, Štambuk A, Streeter I, Stucki S, Supakorn C, Telo Da Gama L, Tixier-Boichard M, Wegmann D, Zhan X, 2015. Prospects and challenges for the conservation of farm animal genomic resources, 2015-2025. Frontiers in Genetics, 6:314. DOI: 10.3389/fgene.2015.00314
Čačić, M., Cubric-Curik, V., Ristov, S., & Curik, I. (2014). Computational approach to utilisation of mitochondrial DNA in the verification of complex pedigree errors. Livestock Science, 169, 42-47.
Cubric-Curik V, Novosel D, Brajkovic V, Krebs S, Soelkner J, Šalamon D, Ristov S, Berger B, Triviziaki S, Bizelis I, Ferenčaković M, Rothammer S, Kunz E, Simčič M, Dovč P, Bunevski G, Bytyqi H, Marković B, Curik I, Medugorac I (2017a) Mitogenome contribution of local Aurochs to the modern cattle breeds. In Book of Abstracts of the 68th Annual Meeting of the European Association of Animal Production, Talinn-Estonia.
Cubric-Curik V, Novosel D, Brajkovic V, Krebs S, Sölkner J, Šalamon D, Ristov S, Berger B, Triviziaki S.,Bizelis I, Ferenčaković M, Rothammer S, Kunz E, Simčič M, Dovč P, Bunevski G, Bytyqi H, Marković B, Brka M, Kume K, Stojanović S, Nikolov V, Zinovieva N, Čačić M, Curik I, Medugorac I, (2017b) Complete mitogenome analysis supports multiple origin domestication hypothesis in cattle. 36th International Society for Animal Genetics Conference, July 16-21, Dublin, Ireland. (http://www.isag.us/2017/scientific-programme.aspx).
Curik I, (2016) The consequence of high inbreeding in a Mouflon population: case study from the Rab island isolate. In Book of Abstracts from Conference on Conservation Genomics 3 – 6 May, ESF - CIBIO-InBIO - U Porto Campus de Vairão Vairão, Portugal.
Curik I, (2017) Genomic estimation of inbreeding level and dissection of runs of homozygosity pattern in sheep. In Book of Abstracts from the 1st World Conference on sheep. 20 – 22 Oct, Beijing, China.
Curik I., Ferencakovic M. & Soelkner J. 2014. Inbreeding and runs of homozygosity: A possible solution to an old problem. Livestock Science, 166: 26-34. Pregledni rad.
Curik, I., Ferenčaković, M., Karapandza, N., Cubric Curik, V., & Sölkner, J. (2014). Estimation of inbreeding and effective population size in Istrian cattle using molecular information. Acta Agraria Kaposváriensis, 18, 30-34.
Curik, I., Ferenčaković, M., Karapandza, N., Cubric Curik, V., & Sölkner, J. (2014). Estimation of inbreeding and effective population size in Istrian cattle using molecular information. Acta Agraria Kaposváriensis, 18, 30-34.
Cymbron, T., Freeman, A. R., Malheiro, M. I., Vigne, J. D., & Bradley, D. G. (2005). Microsatellite diversity suggests different histories for Mediterranean and Northern European cattle populations. Proceedings of the Royal Society of London B: Biological Sciences, 272(1574), 1837-1843.
Decker JE, McKay SD, Rolf MM, Kim J, Alcalá AM, Sonstegard TS, Hanotte O, Götherström A, Seabury CM, Praharani L, Babar ME, Regitano LCdA, Yildiz MA, Heaton MP, Liu W, Lei C, Reecy JM, Saif-Ur-Rehman M, Schnabel RD, Taylor JF (2014) Worldwide patterns of ancestry, divergence, and admixture in domesticated cattle. PloS Genet 10(3):e1004254. doi:10.1371/
Eisenstein, M. (2015). Big data: the power of petabytes. Nature, 527(7576), S2-S4.
Ekblom, R., & Galindo, J. (2011). Applications of next generation sequencing in molecular ecology of non-model organisms. Heredity, 107(1), 1-15.
Farbstein, R., Radić, D., Brajković, D., & Miracle, P. T. (2012). First Epigravettian Ceramic Figurines from Europe (Vela Spila, Croatia). PloS one, 7(7), e41437.
Ferenčaković M, Sölkner J, Kapš M, Curik I,(2017). Genome-wide mapping and estimation of inbreeding depression of semen quality traits in a cattle population. Journal of Dairy Science, 100: 4721-4730. DOI: 10.3168/jds.2016-12164.
Ferenčaković, M; Hamzić, E; Gredler, B; Solberg, T; Klemetsdal, G; Curik, I; Sölkner, J. (2013a). Estimates of autozygosity derived from runs of homozygosity: empirical evidence from selected cattle populations. Journal of Animal Breeding and Genetics, 130: 286-293.
Ferenčaković, M; Sölkner, J; Curik, I (2013b). Estimating autozygosity from high-throughput information: effects of SNP density and genotyping errors. Genetics Selection Evolution, 45: 42.
Flury C, Tapio M, Sonstegard C, Drogemuller C, Leeb T, Simianer H, Hanotte O, Rieder S (2010) Effective population size of an indigenous Swiss cattle breed estimated from linkage disequilibrium. J Anim Breed Genet 127:339–347. doi:10.1111/j.1439-0388.2010.00862.x
Frkonja, A, Gredler, B, Schnyder, U, Curik, I, Sölkner, J. (2012). Prediction of breed composition in admixed cattle populations, Animal Genetics, 43: 696-703, DOI: 10.1111/j.1365-2052.2012.02345.x
Gautier M, Laloë D, Moazami-Goudarzi K (2010) Insights into the genetic history of French cattle from dense SNP data on 47 worldwide breeds. PloS ONE 5(9):e13038. doi:10.1371/journal.pone.0013038
Heather, J. M., & Chain, B. (2016). The sequence of sequencers: the history of sequencing DNA. Genomics, 107(1), 1-8.
Khayatzadeh N; Meszaros G; Utsunomyia JT, Garcia JF; Schnyder U; Gredler B; Curik I; Soelkner J. (2016). Locus-specific ancestry to detect recent response to selection in admixed Swiss Fleckvieh cattle. Animal Genetics, 47: 637-646. DOI: 10.1111/age.12470.
Kijas, J. W., Lenstra, J. A., Hayes, B., Boitard, S., Neto, L. R. P., San Cristobal, M., ... & Paiva, S. (2012). Genome-wide analysis of the world's sheep breeds reveals high levels of historic mixture and strong recent selection. PLoS biology, 10(2), e1001258.
Koboldt, D. C., Steinberg, K. M., Larson, D. E., Wilson, R. K., & Mardis, E. R. (2013). The next-generation sequencing revolution and its impact on genomics. Cell, 155(1), 27-38.
Kukučková V, Moravčíková N, Ferenčaković M, Simčič M, Mészáros G, Sölkner J,Trakovická A, Kadlečík O, Curik I, Kasarda R, 2017. Genomic characterization of Pinzgau cattle: genetic conservation and breeding perspectives. Conservation Genetics, 18:893–910. DOI: 10.1007/s10592-017-0935-9
Kumar S, Stecher G, Tamura K, (2016). MEGA7: Molecular Evolutionary Genetics Analysis version 7.0 for bigger datasets. Mol Biol Evol 33: 1870-1874.
Leigh JW, Bryant D, (2015). popart: full‐feature software for haplotype network construction. Methods Ecol Evol 6: 1110-1116.
Lenardić, J. M., Sršen, A. O., & Radović, S. (2017). Quaternary fauna of the Eastern Adriatic (Croatia) with the special review on the Late Pleistocene sites. Quaternary International.
Li H, Durbin R (2011) Inference of human population history from individual whole‐genome sequences. Nature, 475, 493–496.
Loftus, R. T., Ertugrul, O., Harba, A. H., El‐Barody, M. A. A., MacHugh, D. E., Park, S. D. E., & Bradley, D. G. (1999). A microsatellite survey of cattle from a centre of origin: the Near East. Molecular Ecology, 8(12), 2015-2022.
MacHugh, D. E., Larson, G., & Orlando, L. (2017). Taming the past: ancient DNA and the study of animal domestication. Annual review of animal biosciences, 5, 329-351.
Manolio A, (2013). Brinmanging genome-wide association findings into clinical use, Nat Rev Genet 14: 549-558.
Marciniak, S., & Perry, G. H. (2017). Harnessing ancient genomes to study the history of human adaptation. Nature Reviews Genetics, 18(11), nrg-2017.
Matukumalli, L. K., Lawley, C. T., Schnabel, R. D., Taylor, J. F., Allan, M. F., Heaton, M. P., ... & Van Tassell, C. P. (2009). Development and characterization of a high density SNP genotyping assay for cattle. PloS one, 4(4), e5350.
Mészáros G, Boison SA, Pérez O'Brien AM, Ferenčaković M, Curik I, Da Silva MVB, Utsunomiya YT, Garcia JF, Sölkner J, (2015). Genomic analysis for managing small and endangered populations: a case study in Tyrol Grey cattle. Frontiers in genetics, 6:173. DOI: 10.3389/fgene.2015.00173
Miracle, P. T., Lenardić, J. M., & Brajković, D. (2010). Last glacial climates,“Refugia”, and faunal change in Southeastern Europe: Mammalian assemblages from Veternica, Velika pećina, and Vindija caves (Croatia). Quaternary International, 212(2), 137-148.
Miracle, P.T., Brajković , D., (1992). Revision of the ungulate fauna and Upper Pleistocene stratigraphy of Veternica cave (NW Croatia). Geologica croatica 45, 1–14.
Nicoloso, L., Bomba, L., Colli, L., Negrini, R., Milanesi, M., Mazza, R., ... & Chessa, S. (2015). Genetic diversity of Italian goat breeds assessed with a medium-density SNP chip. Genetics Selection Evolution, 47(1), 62.
Nuijten, R. J.; Bosse, M.; Crooijmans, R. P.; Madsen, O.; Schaftenaar, W.; Ryder, O. A.; Groenen, M. A. and Megens, H.-J. 2016. The use of genomics in conservation management of the endangered visayan warty pig (Sus cebifrons). International Journal of Genomics, doi: 10.1155/2016/5613862.
Qanbari S., Strom T.M., Haberer G., Weigend S., Gheyas A.A., Turner F., Burt D.W., Preisinger R., Gianola D. & Simianer H. (2012) A high resolution genome-wide scan for significant selective sweeps: an application to pooled sequence data in laying chickens. PLoS One 7, e49525.
Peng MS, Fan L, Shi NN, Ning T, Yao YG, Murphy RW, Wang WZ, Zhang YP, (2015). DomeTree: a canonical toolkit for mitochondrial DNA analyses in domesticated animals. Mol Ecol Resour 15: 1238-1242.
Rieux A, Khatchikian CE, (2017). TipDatingBeast: An R package to assist the implementation of phylogenetic tip‐dating tests using BEAST. Mol Ecol Resour 17: 608-613.
Ristov S; Brajkovic V; Cubric-Curik V; Michieli I; Curik I, (2016). MaGelLAn 1.0: a software to facilitate quantitative and population genetic analysis of maternal inheritance by combination of molecular and pedigree information. Genetics Selection Evolution, 48: 65. DOI 10.1186/s12711-016-0242-9
Rodríguez-Ramilo, S. T., Fernández, J., Toro, M. A., Hernández, D., & Villanueva, B. (2015). Genome-wide estimates of coancestry, inbreeding and effective population size in the Spanish Holstein population. PloS one, 10(4), e0124157.
Sievers F, Wilm A, Dineen D, Gibson TJ, Karplus K, Li W, Lopez R, McWilliam H, Remmert M, Söding J, (2011). Fast, scalable generation of high‐quality protein multiple sequence alignments using Clustal Omega. Mol Syst Biol 7: 539.
Zhang, Q.; Calus, M.; Guldbrandtsen, B.; Lund, M. S. and Sahana, G. (2015a). Estimation of inbreeding using pedigree, 50k SNP chip genotypes and full sequence data in three cattle breeds. BMC Genetics 16:88.
Zhang, Q.; Guldbrandtsen, B.; Bosse, M.; Lund, M. S. and Sahana, G. (2015b). Runs of homozygosity and distribution of functional variants in the cattle genome. BMC Genomics 16:542.