Validação de genes e proteínas diferencialmente expressos relacionados à qualidade de carne e carcaça em bovinos da raça Nelore

Abstract

O conhecimento de mecanismos de regulação de genes associadas a características de qualidade de carne pode colaborar para o entendimento dos processos biológicos envolvidos com esses fenótipos, o que juntamente aos métodos quantitativos já utilizados, poderá auxiliar na seleção de animais mais jovens a um menor custo, tornando viável a inclusão dessas características em programas de melhoramento genético. Apesar dos vários estudos existentes sobre genes diferencialmente expressos, relacionados à qualidade de carne em diferentes espécies, há grande divergência em trabalhos com bovinos, em relação aos genes associados a essas características. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho foi validar genes diferencialmente expressos, comuns a diferentes trabalhos de expressão gênica global, encontrados na literatura, relacionados às características de maciez da carne e área de olho de lombo (AOL), em um rebanho comercial de bovinos da raça Nelore. Além disso, verificar se genes diferencialmente expressos seriam traduzidos em proteínas diferencialmente expressas, por meio da técnica de espectrometria de massas avançada (LC-MS/MS). Para isso, foram selecionados 24 animais Nelores extremos para cada característica estudada. Os genes foram escolhidos por meio de buscas realizadas em trabalhos na literatura. Foram selecionados 9 genes (CAPN1, CAPN2, CAST, HSPB1, DNAJ1, FABP4, SCD, ASAH1 e PRKAG3) para maciez da carne e 5 genes (IGF-1, IGF-2, MSTN, NEDD4, UBE4A) para AOL. Para maciez, os genes CAPN1, CAPN2, CAST, HSPB1 e DNAJA1 foram regulados positivamente em animais com carne dura. Para a AOL, apenas o gene MSTN foi regulado positivamente em animais com baixo AOL. Em relação às análises de proteínas, nenhuma proteína apresentou expressão diferencial. Estes resultados indicam que os transcritos sofreram algum tipo de modificação pós-transcricional e que mais estudos serão necessários para o entendimento das funções desses genes no processo de amaciamento da carne e desenvolvimento muscular.

The knowledge of gene regulation mechanisms associated with meat quality traits may contribute to the understand the biological process involved with these phenotypes, which, jointly with the quantitative methods already used, may help in the selection of younger animals at a lower cost, making viable the inclusion of these traits in animal breeding programs. Despite the several studies on differentially expressed genes related to the meat quality in different species, there is a wide divergence in studies with cattle, regarding to the genes associated with these traits. In this context, the objective of the present work was to validate differentially expressed genes, common in different publications of global gene expression found in the literature, related meat tenderness and rib eye area (REA) in a commercial herd of Nelore cattle. Moreover, to verify if differentially expressed genes would be translated into differentially expressed proteins, by means advanced mass spectrometry technique (LC-MS/MS). For that, 24 extreme Nelore animals for each trait were used. The genes were chosen through searches in publications found in the literature. Were selected nine genes (CAPN1, CAPN2, CAST, HSPB1, DNAJ1, FABP4, SCD, ASAH1 e PRKAG3) for meat tenderness and five genes (IGF-1, IGF-2, MSTN, NEDD4, UBE4A) for REA. For meat tenderness, the genes CAPN1, CAPN2, CAST, HSPB1 e DNAJA1 were up regulated in animals with tough meat. For the REA, just the MSTN gene was up regulated in animals with low REA. Regarding protein analysis, no protein presented differential expression. These results indicate that the transcripts have been through some kind of post-transcriptional modification and more studies will be necessary for the understanding these genes roles in the process of meat tenderizing and muscular development.