We report a high-quality draft sequence of the genome of the horse (Equus caballus). The genome is relatively repetitive but has little segmental duplication. Chromosomes appear to have undergone few historical rearrangements: 53% of equine chromosomes show conserved synteny to a single human chromosome. Equine chromosome 11 is shown to have an evolutionary new centromere devoid of centromeric satellite DNA, suggesting that centromeric function may arise before satellite repeat accumulation. Linkage disequilibrium, showing the influences of early domestication of large herds of female horses, is intermediate in length between dog and human, and there is long-range haplotype sharing among breeds.

1 Abstract A high-quality reference genome assembly, a biobank of diverse equine tissues from the Functional Annotation of the Animal Genome (FAANG) initiative, and incorporation of long-read sequencing technologies, have enabled efforts to build a comprehensive and tissue-specific equine transcriptome. The equine FAANG transcriptome reported here provides up to 45% improvement in transcriptome completeness across tissue types when compared to either RefSeq or Ensembl transcriptomes. This transcriptome also provides major improvements in the identification of alternatively spliced isoforms, novel noncoding genes, and 3’ transcription termination site (TTS) annotations. The equine FAANG transcriptome will empower future functional studies of important equine traits while providing future opportunities to identify allele-specific expression and differentially expressed genes across tissues.

Many medical advancements -- including improvements to anti-rejection therapies in transplantation and vaccine development -- rely on pre-clinical studies conducted in cynomolgus macaques (Macaca fascicularis). Major histocompatibility complex (MHC) class I and class II genes of cynomolgus macaques are orthologous to human leukocyte antigen complex (HLA) class I and class II genes, respectively. Both encode cell-surface proteins involved in cell recognition and rejection of non-host tissues. MHC class I and class II genes are highly polymorphic, so comprehensive genotyping requires the development of complete databases of allelic variants. Our group used PacBio circular consensus sequencing of full-length cDNA amplicons to characterize MHC class I and class II transcript sequences for a cohort of 295 Indonesian cynomolgus macaques (ICM) in a large, pedigreed breeding colony. These studies allowed us to expand the existing database of Macaca fascicularis (Mafa) alleles by identifying an additional 141 MHC class I and 61 class II transcript sequences. In addition, we defined co-segregating combinations of allelic variants as regional haplotypes for 70 Mafa-A, 78 Mafa-B and 45 Mafa-DRB gene clusters. Finally, we defined class I and class II transcripts that are associated with 100 extended MHC haplotypes in this breeding colony by combining our genotyping analyses with short tandem repeat (STR) patterns across the MHC region. Our sequencing analyses and haplotype definitions improve the utility of these ICM for transplantation studies as well as infectious disease and vaccine research.

Background: Transcriptome interpretation relies on a good-quality reference transcriptome for accurate quantification of gene expression as well as functional analysis of genetic variants. The current annotation of the horse genome lacks the specificity and sensitivity necessary to assess gene expression especially at the isoform level, and suffers from insufficient annotation of untranslated regions (UTR). We built an annotation pipeline for horse and used it to integrate 1.9 billion reads from multiple RNA-seq data sets into a new refined transcriptome. Results: This equine transcriptome integrates eight different tissues from 59 individuals and improves gene structure and isoform resolution while providing considerable tissue-specific information. We utilized four levels of transcript filtration in our pipeline, aimed at producing several transcriptome versions that are suitable for different downstream analyses. Our most refined transcriptome includes 36,876 genes and 76,125 isoforms, with 6474 candidate transcriptional loci novel to the equine transcriptome. Conclusions: We have employed a variety of descriptive statistics and figures that demonstrate the quality and content of the transcriptome. The equine transcriptomes that are provided by this pipeline show the best tissue-specific resolution of any equine transcriptome to date and can serve several types of downstream analyses.