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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.11.2017.tde-26072017-103507
Documento
Autor
Nome completo
Gabriella Borba de Oliveira
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2017
Orientador
Banca examinadora
Coutinho, Luiz Lehmann (Presidente)
Andrade, Sonia Cristina da Silva
Delgado, Eduardo Francisquine
Título em inglês
Integrative analysis of microRNAs and mRNAs involved in regulation of intramuscular fat deposition in Nelore cattle
Palavras-chave em inglês
Bos indicus
Co-expression networks
Lipids
MicroRNAs
RNA-Seq
Resumo em inglês
The amount of intramuscular fat can influence the sensory characteristics and nutritional value of beef, thus the selection of animals with adequate fat content for consumer becomes important. Intramuscular fat is a complex trait that is difficult to measure and there is growing knowledge about the genes and pathways that control the biological processes involved in fat deposition in muscle. MicroRNAs (miRNAs) are well conserved class of non-coding small RNAs that modulate gene expression of a range of functions in animal development and physiology. This study aimed to identify differentially expressed (DE) miRNAs, regulatory candidate genes and co-expression networks using mRNAs and miRNAs expression data from the Longissimus dorsi muscle of 30 Nelore steers with extreme genomic estimated breeding values (GEBV) for intramuscular fat (IMF) content. The differential expression analysis between the miRNA data from animals with extreme GEBV values for IMF identified six DE miRNAs. Functional annotation of target genes for these microRNAs indicates that PPARs signaling pathway is involved with IMF deposition. Regulatory candidate genes such as SDHAF4, FBXO17, ALDOA and PKM were identified by partial correlation with information theory (PCIT), phenotypic impact factor (PIF) and regulatory impact factor (RIF) approaches from integrated miRNAs-mRNAs expression data. Two DE miRNAs, bta-miR-143 and bta-miR-146b, upregulated in Low IMF group, were also correlated with regulatory candidate genes, which were functionally enriched for GO terms for fatty acids oxidation. Co-expression networks identified several modules related to immune system, protein metabolism, energy metabolism and glucose catabolism by weighted correlation network analysis (WGCNA), which showed possible interaction and regulation between mRNAs and miRNAs. This study contributes to our understanding of regulatory mechanisms of gene signaling networks involved in fat deposition process. Glucose metabolism and inflammation process were the main pathways found in integrative mRNAs-miRNAs analysis and showed to influence intramuscular fat content in beef cattle.
Título em português
Análise de integração de dados de microRNAs e mRNAs envolvidos na regulação da deposição de gordura intramuscular em bovinos Nelore
Palavras-chave em português
Bos Indicus
Lipídeos
MicroRNAs
Redes de co-expressão
RNA-Seq
Resumo em português
A quantidade de gordura intramuscular pode influenciar as características sensoriais e o valor nutricional da carne bovina, assim, a seleção de animais com conteúdo de gordura adequado para o consumidor torna-se importante. A gordura intramuscular é uma característica complexa, de difícil medição e há um conhecimento crescente sobre os genes e vias que controlam os processos biológicos envolvidos na deposição de gordura no músculo. MicroRNAs (miRNAs) são uma classe bem conservados de pequenos RNAs não-codificantes, que modulam a expressão gênica de uma gama de funções no desenvolvimento e fisiologia animal. Este estudo objetivou identificar miRNAs diferencialmente expressos (DE), genes reguladores candidatos e redes de co-expressão usando dados de expressão de mRNAs e miRNAs do músculo Longissimus dorsi de 30 novilhos Nelore com valores genéticos genômicos estimados (GEBV) extremos para conteúdo de gordura intramuscular (IMF). A análise de expressão diferencial entre os dados de miRNA de animais com valores extremos de GEBV para o IMF identificou seis miRNAs DE. A anotação funcional de genes alvos destes microRNAs indica que a via de sinalização de PPAR está envolvida com a deposição de IMF. Os genes reguladores candidatos, tais como SDHAF4, FBXO17, ALDOA e PKM foram identificados pelas abordagens de correlação parcial com teoria da informação (PCIT), fator de impacto fenotípico (PIF) e fator de impacto regulatório (RIF) a partir de dados integrados de expressão de mRNAs-miRNAs. Dois miRNAs, bta-miR-143 e bta-miR-146b, com alta expressão no grupo de baixo conteúdo de IMF, também foram correlacionados com genes reguladores candidatos, os quais foram funcionalmente enriquecidos para termos GO relacionados a oxidação de ácidos graxos. As redes de co-expressão identificaram vários módulos relacionados ao sistema imunológico, ao metabolismo das proteínas, ao metabolismo energético e ao catabolismo da glicose através da análise ponderada da rede de correlação (WGCNA), que mostrou possível interação e regulação entre mRNAs e miRNAs. Este estudo contribui com a compreensão dos possíveis mecanismos reguladores das redes de sinalização genética envolvidas no processo de deposição de gordura. O metabolismo da glicose e o processo de inflamação foram as principais vias encontrados na análise integrada de mRNA-miRNA e mostraram estar associadas ao conteúdo de gordura intramuscular em bovinos de corte.
 
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Data de Publicação
2017-07-28
 
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