Transcriptome study of muscle tissue in nellore cattle divergent for beef quality - Muniz, Maria Malane Magalhães [UNESP] (2020)
As características de qualidade de carne, por serem de difícil mensuração, raramente são contempladas em programas de melhoramento genético. Porém, é necessário conhecer sobre os genes e os mecanismos moleculares que controlam essas características, isso poderá auxiliar na avaliação de animais de forma precoce. Objetivo desse estudo foi identificar e analisar genes e isoformas de mRNA diferencialmente expressos no tecido do músculo Longissimus thoracis de bovinos da raça Nelore, fenotipicamente divergentes para características cor da carne, marmoreio e maciez da carne (avaliada através das metodologias de WBSF e MFI) usando dados de RNA-Seq. Além disso, esse estudo visa a identificação dos efeitos de variantes estruturais em “splice sites” de transcriptos diferencialmente expressos em animais fenotipicamente divergentes para as características de color e marmoreio da carne. Uma média de 37 mil transcritos foram detectados sendo expressos no músculo de bovinos Nelore. Foram identificados 40 e 28 isoformas de mRNA (p-valor < 0,001) diferencialmente expressas para os fenótipos de WBSF e MFI, respectivamente. Além disso, foram identificados sendo diferencialmente expressos os mRNAs [WBSF (SYNPO-201) e MFI (ANKRD23-202)], e entre outras isoformas de mRNA relacionadas a genes que afetam a velocidade de degradação das fibras musculares durante o processo de envelhecimento da carne, como e.g. [para WBSF (MYOT, CASQ1, TPM2, MB e SYNM) e para MFI (FGFRL1 e NEB)]. Na análise de enriquecimento, esses genes foram associados com funções biológicas relacionadas á processos oxidativos, produção de energia, contração muscular estriada, via de sinalização de HIF-1 e metabolismo de aminoácidos e derivados. Além disso, 14 e 15 isoformas de mRNA foram diferencialmente expressas (p-valor ≤ 0,001) entre os animais com alto marmorização da carne em relação ao grupo de animais com baixo marmorização, e entre o grupo de animais com coloração desejável em relação ao grupo de animais com coloração indesejável da carne, respectivamente. Entre elas foram encontrados mRNAs: COL4A2-202, RPL30-203, MAPKAPK2-204, NEURL1-201, SCL16A6-201 e JSP.1-204 que apresentaram variantes estruturais (e.g., variantes de nucleotídeo único, inserção ou exclusão) responsáveis pela a interrupção de sites de splicing nessas regiões. A análise de enriquecimento, realizada para a lista de isoformas de mRNA diferencialmente expressas para marmoreio e para coloração da carne identificou vias metabólicas comuns entre essas características, como por exemplo, a via de troca de O2/CO2 nos eritrócitos, biossíntese de tirosina e a via de degradação de fenilalanina. Possivelmente, o mecanismo de interação entre essas características dá-se através da oxidação lipídica mitocondrial que está intimamente relacionada à formação de mioglobina férrica, molécula importante para manter a cor fresca da carne vermelha. Os resultados obtidos nesse estudo mostram que as isoformas de mRNAs encontrados podem ser potenciais genes reguladores das características de maciez, coloração e marmoreio da carne bovina, as quais são características economicamente importantes para a indústria de carne.