El tamaño de la camada y la tasa de ovulación son diferentes entre las ovejas de diferentes genotipos en las ovejas de cola pequeña Han. Estas variantes en los fenotipos reproductivos pueden estar reguladas por hormonas liberadas por el eje hipotálamo-hipófiso-ovárico. Sin embargo, ha habido pocos informes sobre el hipotálamo en relación con la regulación del aumento de la ovulación en ovejas con mutaciones en diferentes etapas del estro. Por lo tanto, examinamos la abundancia de los perfiles de proteínas del tejido hipotálamo de seis ovejas homocigotas mutantes (BB) y seis ovejas tipo salvaje (WW) en las fases lútea y folicular. Determinamos esta abundancia mediante análisis cuantitativo basado en etiquetas de masa en tándem y métodos de monitoreo de reacciones paralelas. Además, se realizó un análisis proteotranscriptómico integrado mediante el marco de Análisis de Integración de Datos para el descubrimiento de Biomarcadores utilizando enfoques de variables latentes para estudios Ómicos (DIABLO) para examinar procesos biológicos y alteraciones de vías por el mutante. La abundancia de 154 proteínas fue diferente entre las dos etapas del estro. La hormona de crecimiento y la prolactina estaban particularmente enriquecidas en las interacciones de ligando-receptor neuroactivas, la vía de señalización de la prolactina y la vía de señalización PI3K-Akt, que están relacionadas con la función hipotálamica y la reproducción. Combinamos datos de proteoma y transcriptoma de diferentes etapas del estro y genotipos. Hay una alta correlación (coeficiente de correlación de Pearson = 0.99) entre los dos conjuntos de datos en los dos primeros componentes. Aplicamos el enfoque multivariado tradicional de un solo ómico para obtener proteínas diferencialmente abundantes y genes diferencialmente expresados. Los principales biomarcadores relacionados con la fertilidad fueron seleccionados utilizando los dos enfoques mencionados anteriormente. Varios caminos clave (sinapsis GABAérgica, interacción de ligando-receptor neuroactivo, vías de señalización de estrógenos y MAPK) fueron enriquecidos, que son centrales para la secreción de la hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH) y la reproducción. Se observó un nivel más alto de expresión de la subunidad alfa1 del receptor tipo A del ácido gamma-aminobutírico (GABRA1) y de la subunidad beta2 del receptor tipo A del ácido gamma-aminobutírico (GABRB2) en ovejas BB en comparación con ovejas WW. Este hallazgo sugiere que una mayor producción de GnRH durante el desarrollo folicular en ovejas BB puede explicar el mayor número de folículos maduros en ovejas mutantes. La FKBP isomerasa prolyl 1A (FKBP1A), que fue un factor característico importante en el proteoma seleccionado por DIABLO, fue un interruptor importante para activar la vía del factor de crecimiento transformante beta (TGFbeta), y su expresión fue mayor en las ovejas WW que en las ovejas BB. Sugerimos que las ovejas BB mantienen la actividad de la vía TGFbeta al reducir la abundancia de la proteína FKBP1A. Esta innovadora integración de datos en el hipotálamo puede proporcionar nuevas perspectivas sobre los mecanismos por los cuales la mutación afecta la fertilidad de las ovejas, al tiempo que proporciona nuevos biomarcadores relacionados con la endocrinología reproductiva en la cría de ovejas.