Abstract A previous selective sweep analysis of horse racing performance revealed a 19.6 kb candidate region approximately 50 kb downstream of the Endothelin 3 ( EDN3 ) gene. EDN3 and other endothelin family members are associated with blood pressure regulation in humans and other species, but similar association studies in horses are lacking. We hypothesized that the sweep region includes a regulatory element acting on EDN3 transcription, ultimately affecting blood pressure regulation and athletic performance in horses. Selective sweep fine- mapping identified a 5.5 kb haplotype of 14 SNPs shared within Coldblooded trotters (CBT) and Standardbreds (SB). Most SNPs overlapped potential transcription factor binding sites, and haplotype analysis showed significant association with all tested performance traits in CBTs and earnings in SBs. From those, two haplotypes were defined: an elite performing haplotype (EPH) and a sub-elite performing haplotype (SPH). While the majority of SNPs in the haplotype were part of the standing variation already found in pre-domestication horses, there has been an increase in the frequencies of the alternative alleles during the whole history of horse domestication. Horses homozygous for EPH had significantly higher plasma levels of EDN3, lower levels of EDN1, and lower exercise-related blood pressure compared to SPH homozygous horses. Additionally, a global proteomic analysis of plasma from EPH or SPH homozygous horses revealed higher levels of proteins involved in pathways related to immune response and complement activation in the SPH horses. This is the first study to demonstrate an association between the EDN3 gene, blood pressure regulation, and athletic performance in horses. The results advance our understanding of the molecular genetics of athletic performance, exercise-related blood pressure regulation, and biological processes activated by intense exercise. Author summary The horse is one of the most common species used for studying athletic performance. For centuries, horses have been used by humans for transportation, agriculture and entertainment and this has resulted in selection for various traits related to athletic performance. A previous study discovered that a genetic region close to the Endothelin3 gene was associated with harness racing performance. Endothelin3 is known to be involved in blood pressure regulation and therefore we hypothesized that this region influences blood pressure and racing performance in horses. In this study we have used additional horses and fine-mapped the candidate region and we also measured blood pressure in Coldblooded trotters during exercise. Horses with two copies of the elite-performing haplotype had higher levels of Endothelin3 in plasma, lower blood pressure and better racing performance results, compared to horses with two copies of the sub-elite performing haplotype. We also discovered that horses with the sub-elite performing haplotype had higher levels of proteins related to the immune system in plasma. This study is the first to link Endothelin3 to blood pressure regulation and performance in horses. It broadens the understanding of the biological mechanisms behind blood pressure regulation as well as inflammation and coagulation system in relation to racing performance.

The control of transcription is crucial for homeostasis in mammals. A previous selective sweep analysis of horse racing performance revealed a 19.6 kb candidate regulatory region 50 kb downstream of the Endothelin3 ( EDN3 ) gene. Here, the region was narrowed to a 5.5 kb span of 14 SNVs, with elite and sub-elite haplotypes analyzed for association to racing performance, blood pressure and plasma levels of EDN3 in Coldblooded trotters and Standardbreds. Comparative analysis of human HiCap data identified the span as an enhancer cluster active in endothelial cells, interacting with genes relevant to blood pressure regulation. Coldblooded trotters with the sub-elite haplotype had significantly higher blood pressure compared to horses with the elite performing haplotype during exercise. Alleles within the elite haplotype were part of the standing variation in pre-domestication horses, and have risen in frequency during the era of breed development and selection. These results advance our understanding of the molecular genetics of athletic performance and vascular traits in both horses and humans.

Elite performing exercise requires an intricate modulation of the blood pressure to support the working muscles with oxygen. We have previously identified a genomic regulatory module that associates with differences in blood pressures of importance for elite performance in racehorses. This study aimed to determine the effect of the regulatory module on the protein repertoire. We sampled plasma from 12 Coldblooded trotters divided into two endothelial regulatory module haplotype groups, a sub-elite performing haplotype (SPH) and an elite performing haplotype (EPH), each at rest and exercise. The haplotype groups and their interaction were interrogated in two analyses, i) individual paired ratio analysis for identifying differentially abundant proteins of exercise (DAPE) and interaction (DAPI) between haplotype and exercise, and ii) unpaired ratio analysis for identifying differentially abundant protein of haplotype (DAPH). The proteomics analyses revealed a widespread change in plasma protein content during exercise, with a decreased tendency in protein abundance that is mainly related to lung function, tissue fluids, metabolism, calcium ion pathway and cellular energy metabolism. Furthermore, we provide the first investigation of the proteome variation due to the interaction between exercise and related blood pressure haplotypes, which this difference was related to a faster switch to the lipoprotein and lipid metabolism during exercise for EPH. The molecular signatures identified in the present study contribute to an improved understanding of exercise-related blood pressure regulation.

The COVID-19 pandemic highlighted the need for a rapid, convenient, and scalable diagnostic method for detecting a novel pathogen amidst a global pandemic. While command-line interface tools offer automation for SARS-CoV-2 Oxford Nanopore Technology sequencing data analysis, they are inapplicable to users with limited programming skills. A solution is to establish such automated workflows within a graphical user interface software. We developed two workflows in the software Geneious Prime 2022.1.1, adapted for data obtained from the Midnight and Artic’s nCoV-2019 sequencing protocols. Both workflows perform trimming, read mapping, consensus generation, and annotation on SARS-CoV-2 Nanopore sequencing data. Additionally, one workflow includes phylogenetic assignment using the bioinformatic tools pangolin and Nextclade as plugins. The basic workflow was validated in 2020, adhering to the requirements of the European Centre for Disease Prevention and Control for SARS-CoV-2 sequencing and analysis. The enhanced workflow, providing phylogenetic assignment, underwent validation at Uppsala University Hospital by analysing 96 clinical samples. It provided accurate diagnoses matching the original results of the basic workflow while also reducing manual clicks and analysis time. These bioinformatic workflows streamline SARS-CoV-2 Nanopore data analysis in Geneious Prime, saving time and manual work for operators lacking programming knowledge.