Caracterização, quantificação e expressão de proteínas estruturais e regulatórias do tecido muscular esquelético e suas relações com as características de qualidade da carne de bovinos Nelore (Bos indicus)

Abstract

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a associação da expressão gênica e proteômica com a maciez da carne de bovinos da raça Nelore. A partir de uma população de 90 animais foram selecionados três grupos experimentais por meio da análise de força de cisalhamento (FC) e índice de fragmentação miofibrilar (MFI), sendo: carne moderadamente macia, carne moderadamente dura e carne muito dura. A expressão dos genes foi avaliada por meio da análise de PCR em tempo real e a análise proteômica foi realizada com base na separação de proteínas por meio da eletroforese bidimensional (2D-PAGE) e caracterizção por espectrometria de massas com ionização eletrospray (ESI-MS/MS). A expressão da isoforma da calpastatina (CAST2) mostrou-se up regulated (P<0,05) nos grupos de carne moderadamente dura e muito dura. Os genes HSP90AA1, DNAJA1 e HSPB1, os quais representam as proteínas de choque térmico Hsp90, Hsp40 e Hsp27, respectivamente, mostraram expressão down regulated (P<0,05) no grupo de carne moderadamente macia em relação ao grupo de carne muito dura. Na análise proteômica, a expressão do spot protéico das enzimas metabólicas TPI e PGM1, proteína estrutural PFN1 e aminiopeptidase LAP3 se mostraram up regulated (P<0,05) no grupo de carne moderadamente macia, enquanto que a expressão das proteínas estruturais (ACTA1, ACTB, ACTG1 e MLC1), estresse oxidativo (PRDX6, PRDX2, PRDX1 and PARK7), proteínas de choque térmico (HSP90AA1, HSP90AB1, HSPA1A, HSPA1B, HSPA1L, HSPD1 e HSPB1), e co-chaperonas e regulação celular (CD37, STIP1 e ARHGDIA) se mostraram down regulated (P>0,05) no mesmo grupo experimental. Estes resultados fornecem uma visão importante de novos possíveis marcadores biológicos atuantes no processo de amaciamento da carne, o que pode colaborar para melhor entender e gerar novas estratégias de seleção nos programas de melhoramento genético de bovinos Nelore.

The objective of this study was to evaluate the association of gene expression and proteomics with meat tenderness in Nellore cattle. From population of 90 animals three experimental groups were selected by shear force (SF) and/or myofibrillar fragmentation index (MFI): moderately tender meat, moderately tough meat and very tough meat. Gene expression was evaluated by real-time PCR and proteomics analysis was performed based on protein separation by two-dimensional gel electrophoresis (2D-PAGE) and characterisation by eletrospray ionisation mass spectrometry (ESI-MS/MS). Expression of the calpastatin isoform (CAST2) was up-regulated (P<0.05) in the moderately tough and very tough meat groups. Expression of the HSP90AA1, DNAJA1 and HSPB1 genes, wich represent the heat shock proteins Hsp90, Hsp40 and Hsp27, respectively, were down-regulated (P<0.05) in the moderately tender meat in relation to the very tough group. In the proteomics analysis, the expression of the protein spots of metabolism TPI1 and PGM1, structural protein PFN1, and aminopeptidase LAP3 were up regulated (P<0.05) in the moderately tender meat, while the expression of structural proteins (ACTA1, ACTB, ACTG1 and MLC1), oxidative stress (PRDX6, PRDX2, PRDX1 and PARK7), heat shock protein (HSP90AA1, HSP90AB1, HSPA1A, HSPA1B, HSPA1L, HSPD1 and HSPB1) and co-chaperones and cellular regulatory (CD37, STIP1 and ARHGDIA) were down regulated (P>0.05) in the same experimental group. The present results suggest an important view of possible new biological markers in the meat tenderization process, wich permit to unsderstand and generate new strategies for selection in Nellore cattle breeding programs.