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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.11.2014.tde-12082014-103102
Documento
Autor
Nome completo
Aline Silva Mello Cesar
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2014
Orientador
Banca examinadora
Delgado, Eduardo Francisquine (Presidente)
Bittar, Carla Maris Machado
Mudadu, Mauricio de Alvarenga
Regitano, Luciana Correia de Almeida
Silva Junior, Wilson Araújo da
Título em inglês
Identification of genes associated with intramuscular fat deposition and composition in Nellore breed
Palavras-chave em inglês
Fat
Gene expression
GWAS
Positional gene
SNP
Resumo em inglês
The amount and composition of intramuscular fat (IMF) influence the sensory characteristics, nutritional value of beef and human health. The amount of fatty acid and its composition in beef varies by breed, nutrition, sex, age or carcass finishing level. The fat deposition and composition are determined by many genes that participate directly or indirectly in adipogenesis and lipid metabolism. The selection of animals with fat amount and composition suitable for the consumer is complex due to high cost of measurement, the moderate heritability and polygenic traits (many genes are involved with these traits). In the last decade with a great advance in bovine genomics resulted in the complete genome sequencing and the development of high-density chips of SNPs. This scientific advance jointly with technological improvement allowed the identification of genes responsible for important quantitative traits in cattle. This study aimed to identify and characterize genes associated with the deposition and composition of intramuscular fat in Nellore. A genome-wide association study (genome- wide association studies, GWAS) was performed to identify genomic regions associated with traits of interest and positional candidate genes. A total RNA sequencing (RNA-Seq) analysis was applied to transcriptome study of Longissimus dorsi muscle. Three hundred and eighty six Nellore steers were used for the evaluation of lipid content and fatty acid profile of LD, and genotyping with high-density chip SNP (SNP800 Illumina BeadChip). A subset of 14 animals, seven animals for each extremes of genomic estimated values (GEBV) were used to RNA-Seq analysis. Twenty-five genomic regions (1 MB window) were associated with the deposition and composition of intramuscular fat, which explained >= 1 % of the genetic variance. These regions were identified on chromosomes 2, 3, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 17, 26 and 27, many of these have not previously been found in other breeds and in these regions important genes were identified. Genomic regions and genes identified and presented here should be contribute to a better understanding of the genetic control of deposition and fat composition in beef cattle, and can be applied in breeding programs for animals that produce a quality and healthy beef to human consumers.
Título em português
Identificação de genes associados à deposição e composição da gordura intramuscular em bovinos da raça Nelore
Palavras-chave em português
Expressão gênica
Gene posicional
Gordura
GWAS
SNP
Resumo em português
A quantidade e composição da gordura intramuscular (GIM) pode influenciar as características sensoriais, o valor nutricional da carne bovina e na saúde humana. O perfil dos seus ácidos graxos pode se apresentar de maneira diversificada conforme a genética, o manejo e a nutrição dos animais de origem. A deposição e composição da gordura são determinadas por muitos genes que participam direta ou indiretamente da adipogênese e do metabolismo lipídico. A seleção de animais com teor e composição de gordura adequado para o consumidor é complexa pela difícil mensuração destas características, pela moderada herdabilidade e pelo desconhecimento dos genes envolvidos. Na última década, presenciamos um grande avanço na área da genômica bovina que resultou no sequenciamento completo do genoma e no desenvolvimento de chips de alta densidade de SNP. Este progresso científico, aliado aos avanços tecnológicos de equipamentos, resultou na identificação de genes responsáveis pela determinação de características quantitativas de interesse científico e comercial na bovinocultura. Este estudo teve como objetivo identificar e caracterizar genes associados à deposição e composição de gordura intramuscular em bovinos Nelore. Para este fim foi conduzido um estudo de associação genômica (Genome-wide association studies, GWAS) para identificar regiões genômicas associadas às características de interesse e identificar genes candidatos posicionais. Para o estudo de expressão diferencial foi conduzido um estudo do transcriptoma a partir do sequenciamento de RNA total (RNA-Seq) do músculo Longissimus dorsi. Foram utilizados 386 Nelores para a avaliação do teor de lipídeos total e perfil de ácidos graxos do músculo LD e, genotipagem com chip de alta densidade de SNP (Illumina SNP800 BeadChip). Um subconjunto de 14 animais, sendo sete animais de cada extremo para os valores genômicos estimados (GEBV) foi utilizado para o estudo de RNA-Seq. Foram encontradas 25 regiões genômicas (intervalos de 1 MB) associadas com deposição e composição de gordura intramuscular, as quais explicaram >= 1% da variância genética. Estas regiões foram identificadas nos cromossomos 2, 3, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 17, 26 e 27, muitas destas não foram previamente detectadas em outras raças. Nestas regiões foram identificados importantes genes e podem ajudar no entendimento da base genética envolvida na deposição e composição de gordura. As regiões genômicas e genes aqui identificados e apresentados contribuem para um melhor entendimento do controle genético da deposição e composição de gordura em gado de corte e ainda podem ser aplicados em programas de seleção genética de animais que produzam carne com qualidade e com perfil de gordura saudável ao homem.
 
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Data de Publicação
2014-08-19
 
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