Determinação do perfil transcriptômico associados à eficiência alimentar de bovinos Nelore (Bos taurus indicus)

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Serna‐garcía, Marta [UNESP]
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Bovine; Genes; Nodes; Pecuária
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/234839

– A população mundial deverá atingir 9,8 milhões pessoas em 2050. Essa tendência ameaça a sustentabilidade dos sistemas e preocupa quanto a capacidade de suprir necessidades alimentares do planeta. Devido à crescente demanda dos produtos pecuários, é necessário estar preparados para os impactos na produção, mas fazê-lo de maneira inclusiva e sustentável exigirá grandes transformações. O consumo alimentar residual (CAR) permite identificar e selecionar animais mais eficientes sem prejuízo do crescimento e reprodução, ou da qualidade da carne. Além disso, o aumento da eficiência alimentar diminui o impacto ambiental, uma vez que animais mais eficientes tendem a consumir menos e produzir mais quando comparados aos menos eficientes. A característica é de difícil mensuração e a busqueda pelo entendimento genético e biológico se tornou uma alternativa na investigação de animais superiores, e dentre as técnicas moleculares, o RNA-Seq, tem sido uma das mais utilizadas, pois permite o sequenciamento e a quantificação dos transcritos com uma grande resolução, detecção de eventos de splicing alternativo e ncRNAs (non-coding RNA), que podem ter diversas funções na arquitetura regulatória. Visando entender melhor os processos genéticos envolvidos na expressão do Consumo Alimentar Residual (CAR), foram analisados dois grupos genéticos (G1 e G2) de bovinos Nelore. No G1, animais (n=60) do mesmo grupo de contemporâneos foram submetidos a uma avaliação do CAR e dentre eles, 24 animais extremos para a característica foram abatidos. Amostras de tecido hepático foram coletadas e sequenciadas por meio da plataforma HiSeq 2500 System (Illumina). Para G2, foram utilizados dados públicos, provenientes do sequenciamento de 20 amostras de tecido hepático de animais divergentes para CAR, também do mesmo grupo de contemporâneos, obtidos por meio HiSeq 2000 System (Illumina). Os objetivos do estudo foram identificar os genes diferencialmente expressos, descrever eventos de splicing alternativo, traçar um perfil dos transcritos de ncRNA comparando duas populações de Nelore (Bos taurus indicus), classificados de forma divergente para CAR, em tecido hepático usando RNA-Seq. Foram encontrados 1.811 genes de expressão diferencial (DEGs) e 2.054 DEGs (p-valor 0,05) para G1 e G2, respectivamente. Quanto aos DEG comumente identicados nas duas populações, foram encontrados 88, dos quais 33 estavam envolvidos na resposta imune e no bloqueio do estresse oxidativo. Foram encontrados sete (B2M, ADSS, SNX2, TUBA4A, ARHGAP18, MECR, ABCF3) possíveis biomarcadores, considerando AUC > 0,70. O gene B2M foi mais expresso no grupo mais eficiente [CAR negativo] comparado com o grupo ineficiente [CAR positivo] atua regulando o turnover proteico, metabolismo lipídico e inibe a morte celular. Em ambos os grupos genéticos, o grupo CAR negativo apresentou genes com capacidade antioxidante, maior capacidade de proliferação celular e proteção contra a morte. Os genes BoLA-DRA, BoLA-DRB3 e CD74 foram preditos como hub, e estão envolvidos na melhoria da resposta imune. Os fatores de transcrição LRRFIP1 e NR4A2 foram detectados e estão envolvidos na promoção da angiogênese e diminuição da apoptose. A análise de redes de interação física mediante dados públicos (BioGRID) detectou 7 possíveis nodes; DDB2, ACTB, PAK1, VIM, PRC1, RPS6KA1 e PKM regulando positivamente proliferação celular, lipólise, organização do citoesqueleto e sobrevivência celular no grupo CAR negativo. No capítulo 4, com os mesmos animais do capítulo 2 (fenotipicamente divergentes para RFI), foram identificados eventos de splicing alternativos diferencialmente expressos (DAS) a partir da abordagem exon-centric. Os DAS encontrados foram transcritos para 67 e 75 genes (p-value ≤ 0,05) respectivamente para G1 e para G2. Identificamos 9 comuns genes DAS, no geral, desempenham um papel no metabolismo lipídico e do sistema imunológico, destacando SAT1 como gene hub. Os RNAs não codificantes significativos encontrados foram; MIR25 and SNORD16 para G1 RNase_MRP e SCARNA10 e para G2 em RLFI. Destacamos o MIR25 sendo capaz de atuar bloqueando a citotoxicidade e o estresse oxidativo e o RNase_MRP como bloqueador do dano mitocondrial. Os resultados relatados neste estudo indicam genes candidatos e mecanismos moleculares reguladores do CAR em dois grupos geneticos em bovinos Nelore, o que irá melhorar a compreensão da eficiência alimentar, auxiliar em futuras abordagens dos métodos quantitativos de melhoramento para aumentar da produtividade e a diminuição do impacto ambiental da pecuária através da identificação de animais com alta eficiência alimentar com rapidez e menor custo.