The complete mitochondrial genome of a neglected breed, the Peruvian creole cattle (Bos taurus), and its phylogenetic analysis

Abstract

Cattle spread throughout the American continent during the colonization years, originating creole breeds that adapted to a wide range of climate conditions. The population of creole cattle in Peru is decreasing mainly due to the introduction of more productive breeds in recent years. During the last 15 years, there has been significant progress in cattle genomics. However, little is known about the genetics of the Peruvian creole cattle (PCC) despite its importance to (i) improving productivity in the Andean region, (ii) agricultural labor, and (iii) cultural traditions. In addition, the origin and phylogenetic relationship of the PCC are still unclear. In order to promote the conservation of the PCC, we sequenced the mitochondrial genome of a creole bull, which also possessed exceptional fighting skills and was employed for agricultural tasks, from the highlands of Arequipa for the first time. The total mitochondrial genome sequence is 16,339 bp in length with the base composition of 31.43% A, 28.64% T, 26.81% C, and 13.12% G. It contains 13 protein-coding genes, 2 ribosomal RNA genes, 22 transfer RNA genes, and a control region. Among the 37 genes, 28 were positioned on the H-strand and 9 were positioned on the L-strand. The most frequently used codons were CUA (leucine), AUA (isoleucine), AUU (isoleucine), AUC (isoleucine), and ACA (threonine). Maximum likelihood reconstruction using complete mitochondrial genome sequences showed that the PCC is related to native African breeds. The annotated mitochondrial genome of PCC will serve as an important genetic data set for further breeding work and conservation strategies.

El ganado vacuno se extendió por todo el continente americano durante los años de la colonización, originando razas criollas que se adaptaron a una amplia gama de condiciones climáticas. La población de ganado criollo en Perú está disminuyendo principalmente debido a la introducción de razas más productivas en los últimos años. En los últimos 15 años se han producido importantes avances en la genómica del ganado. Sin embargo, se conoce poco sobre la genética del ganado criollo peruano (PCC) a pesar de su importancia para (i) mejorar la productividad en la región andina, (ii) la mano de obra agrícola y (iii) las tradiciones culturales. Además, el origen y la relación filogenética del PCC aún no están claros. Con el fin de promover la conservación del PCC, secuenciamos por primera vez el genoma mitocondrial de un toro criollo, que además poseía excepcionales habilidades de lucha y era empleado en tareas agrícolas, procedente de la sierra de Arequipa. La secuencia total del genoma mitocondrial tiene una longitud de 16.339 pb con una composición de bases de 31,43% de A, 28,64% de T, 26,81% de C y 13,12% de G. Contiene 13 genes codificadores de proteínas, 2 genes de ARN ribosómico, 22 genes de ARN de transferencia y una región de control. Entre los 37 genes, 28 estaban situados en la cadena H y 9 en la cadena L. Los codones más utilizados fueron CUA (leucina), AUA (isoleucina), AUU (isoleucina), AUC (isoleucina) y ACA (treonina). La reconstrucción de máxima verosimilitud utilizando las secuencias completas del genoma mitocondrial demostró que la PCC está emparentada con las razas nativas africanas. El genoma mitocondrial anotado de la PCC servirá como un importante conjunto de datos genéticos para futuros trabajos de cría y estrategias de conservación.