Alterações no perfil de expressão gênica do músculo esquelético em bovinos Nelore submetidos a diferentes protocolos de desmame e suas relações com características de carcaça
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Data
Autores
Orientador
Pereira, Guilherme Luis 
Coorientador
Curi, Rogério Abdallah
Pós-graduação
Ciência Animal - FCAV
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Dissertação de mestrado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
A bovinocultura de corte ocupa posição de destaque no agronegócio brasileiro, contribuindo significativamente para a economia nacional. Nesse cenário, a aplicação de técnicas avançadas, como a análise transcriptômica, permite investigar como diferentes manejos alimentares modulam a expressão gênica, elucidando mecanismos biológicos relacionados ao desenvolvimento produtivo de bovinos. Assim, esta dissertação busca explorar esses aspectos, dividindo-se em dois capítulos. No primeiro capítulo, são abordados temas gerais, como a importância da bovinocultura de corte no Brasil, a prática da desmama precoce, o efeito da dieta na deposição de gordura intramuscular, e técnicas de análise transcriptômica e multivariada, como Sparse Partial Least Squares (sPLS) e Sparse Partial Least Squares Discriminant Analysis (sPLS-DA). O segundo capítulo apresenta um experimento que investigou as diferenças na expressão gênica no Longissimus thoracis de bezerros Nelore submetidos à desmama precoce (DP, 120 dias) e convencional (DC, 205 dias), em dois momentos, pós-desmama (205 dias) e 24 horas antes do abate (914 dias). Foram utilizados 40 bezerros machos, divididos igualmente entre os grupos DP e DC. O grupo DP foi mantido em piquetes de Panicum maximum cv. colonião com suplementação de 10 g MS/kg PV/dia de concentrado até os 205 dias. O RNA total foi extraído de oito subamostras por tratamento em cada momento, seguido de sequenciamento do transcriptoma na plataforma Illumina NextSeq2000®. As leituras foram alinhadas ao genoma de referência (Bos taurus UMD 3.1.1), e a matriz de contagem normalizada foi utilizada para análises de sPLS-DA a desmama e ao abate e sPLS para características de carcaça no pacote mixOmics do R. A análise de sPLS-DA à desmama revelou uma clara separação entre os grupos DP e DC. Aos 205 dias, no grupo DP, genes como CHRDL2, THRSP, FABP4, ADIPOQ, ACSM1 e TRARG1 destacaram-se por estarem relacionados ao crescimento celular, lipogênese e metabolismo lipídico. Por outro lado, no grupo DC, genes como ATF3, CRHR1 e NR4A3 apresentaram maior expressão, estando associados à supressão da adipogênese e à resposta ao estresse. Aos 915 dias, os principais genes expressos no grupo DC foram LYZ, PPBP, MS4A1, CD163 e CX3CR1, ligados ao sistema imunológico, enquanto no grupo DP, genes como ARHGAP36, LOXHD1, RGR e LYRM1 estiveram associados à dinâmica do citoesqueleto e à regulação metabólica. Para características de carcaça, os dados agruparam-se em dois blocos, Gordura intramuscular (Lipídios) e a Espessura de Gordura Subcutânea (EGS) e Área de Olho de Lombo (AOL) e Peso de Carcaça Quente (PCQ). Genes como CRHR1, OTUD1, FOS, TNC, PFKFB3 e ZP3 destacaram-se por sua relação com essas características. Os resultados sugerem que a suplementação com concentrado em nível de 1g/kg de PV após a desmama precoce pode ter regulado positivamente genes relacionados à adipogênese e lipogênese, enquanto regula negativamente genes associados à lipólise e oxidação lipídica no músculo esquelético e tecido adiposo intramuscular de bezerros Nelore. Esses achados fornecem novas perspectivas sobre os efeitos da desmama precoce e da dieta no desenvolvimento molecular e produtivo de bovinos de corte.
Resumo (inglês)
Beef cattle farming holds a prominent position in Brazilian agribusiness, contributing significantly to the national economy. In this context, the application of advanced techniques such as transcriptomic analysis enables the investigation of how different nutritional management strategies modulate gene expression, shedding light on biological mechanisms related to the productive development of cattle. Accordingly, this dissertation is structured into two chapters. The first chapter addresses general topics such as the relevance of beef cattle production in Brazil, the practice of early weaning, the effects of diet on intramuscular fat deposition, and transcriptomic and multivariate analysis techniques, including Sparse Partial Least Squares (sPLS) and Sparse Partial Least Squares Discriminant Analysis (sPLS-DA). The second chapter presents an experiment that investigated differences in gene expression in the Longissimus thoracis muscle of Nelore calves subjected to early weaning (EW, 120 days of age) or conventional weaning (CW, 205 days of age), at two time points : post- weaning (205 days) and 24 hours before slaughter (914 days). Forty male calves were used, equally divided between the EW and CW groups. The EW group was maintained on Panicum maximum cv. Colonião paddocks with supplementation of 10 g DM/kg BW/day of concentrate until 205 days. Total RNA was extracted from eight subsamples per treatment at each time point, followed by transcriptome sequencing using the Illumina NextSeq2000® platform. Reads were aligned to the reference genome (Bos taurus UMD 3.1.1), and the normalized count matrix was used for sPLS-DA analyses at weaning and slaughter stages, and sPLS analyses for carcass traits, using the mixOmics package in R. The sPLS-DA at weaning revealed a clear separation between EW and CW groups. At 205 days, genes such as CHRDL2, THRSP, FABP4, ADIPOQ, ACSM1, and TRARG1 were prominent in the EW group due to their involvement in cell growth, lipogenesis, and lipid metabolism. Conversely, in the CW group, genes such as ATF3, CRHR1, and NR4A3 showed higher expression and were associated with adipogenesis suppression and stress response. At 915 days, the main genes expressed in the CW group included LYZ, PPBP, MS4A1, CD163, and CX3CR1, which are linked to immune system processes, whereas in the EW group, genes such as ARHGAP36, LOXHD1, RGR, and LYRM1 were associated with cytoskeletal dynamics and metabolic regulation. For carcass traits, the data were grouped into two blocks : Intramuscular Fat (Lipids) and Subcutaneous Fat Thickness (SFT) alongside Longissimus Muscle Area (LMA) and Hot Carcass Weight (HCW). Genes such as CRHR1, OTUD1, FOS, TNC, PFKFB3, and ZP3 stood out for their association with these traits. The results suggest that post-weaning concentrate supplementation at 1 g/kg BW may have positively regulated genes related to adipogenesis and lipogenesis while negatively regulating genes associated with lipolysis and lipid oxidation in skeletal muscle and intramuscular adipose tissue of Nelore calves. These findings offer new insights into the effects of early weaning and diet on the molecular and productive development of beef cattle.
Descrição
Palavras-chave
Nutrigenômica, Bovinocultura, Análise multivariada, Bovino de corte
Idioma
Português
Citação
MELO, P. L. G. - Alterações no perfil de expressão gênica do músculo esquelético em bovinos Nelore submetidos a diferentes protocolos de desmame e suas relações com características de carcaça. - 2025. 97 p. Dissertação (Mestrado em Ciência Animal) - Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho", Jaboticabal, 2025.
