Transcriptional profiling during pig skeletal muscle development of a Brazilian local breed and two commercial genetic groups

• Ano de defesa: 2010
• Autor(a) principal: Sollero, Bruna Pena
• Orientador(a): Guimarães, Simone Eliza Facioni
• Banca de defesa: Passos, Flávia Maria Lopes , Ernst, Catherine W.
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Programa de Pós-Graduação: Doutorado em Zootecnia
• Departamento: Genética e Melhoramento de Animais Domésticos; Nutrição e Alimentação Animal; Pastagens e Forragicul
• País: BR
• Palavras-chave em Português: Microarranjo; Miogênese; Músculo esquelético
• Palavras-chave em Inglês: Microarray; Myogenesis; Skeletal muscle
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ZOOTECNIA::GENETICA E MELHORAMENTO DOS ANIMAIS DOMESTICOS
• Link de acesso: http://locus.ufv.br/handle/123456789/1759

O desenvolvimento esquelético muscular é um processo complexo que envolve a expressão coordenada de milhares de genes. O objetivo deste estudo foi identificar genes diferencialmente expressos no músculo longissimus dorsi (LD) de suínos, bem como seus padrões de expressão entre cinco estádios do desenvolvimento. Primeiramente, uma análise de microarranjo utilizando o Pigoligoarray, contendo 20.400 oligonucleotídeos, foi realizada para comparar dois grupos genéticos de suínos que diferem em capacidade de crescimento muscular e conteúdo de carne magra (grupo cruzado comercial Yorkshire-Landrace-YL, proveniente dos Estados Unidos e suínos Piau- raça Brasileira naturalizada) aos 40 e 70 dias (d) de gestação (estádios do desenvolvimento decorrentes da formação de fibras musculares primárias e secundárias). Um total de 486 oligonucleotídeos foram diferencialmente expressos (FC &#8805; 1.5; FDR &#8804; 0.05) entre 40 e 70 dias de gestação no grupo YL ou Piau, e um total de 1.300 oligonucleotíedos foram diferencialmente expressos (FC &#8805; 1.5; FDR &#8804; 0.05) entre suínos YL e Piau em ambas as idades pré-natais. Anotações baseadas no Gene Ontology (GO) e análises de vias metabólicas determinaram classificações funcionais para os genes diferencialmente expressos e revelaram padrões de expressão raça-específicos. Treze genes foram selecionados para confirmação por análises de qRT-PCR e os padrões de expressão para a maioria destes genes foram confirmados, gerando informações relevantes sobre seus papéis desempenhados durante o processo do desenvolvimento muscular de suínos. Na raça Piau a abundância relativa de transcritos aos 70 d de gestação foi tendencialmente maior, sugerindo que a expressão gênica no músculo LD de suínos YL pode ser atrasada em relação à raça local. O segundo experimento objetivou avaliar perfis de expressão durante cinco períodos pré-natais (21, 40, 70 e 90 dias pós-concepção) e um período pós-natal (10 semanas pós-nascimento) no mesmo músculo esquelético (LD) entre a raça Brasileira local Piau e uma linhagem comercial também brasileira. Baseado em análises de qRT-PCR, outros quatorze genes relacionados a processos biológicos intrínsecos ao processo de miogênese foram investigados, e nove destes genes foram significativamente (P<0.05) diferencialmente expressos entre ambos os grupos genéticos de suínos. Níveis significativos de expressão gênica também foram observados entre os cinco estádios avaliados e padrões de genes relacionados à proliferação celular, diferenciação celular, metabolismo de energia e manutenção da formação muscular foram distintos de forma raça- específica. Um novo gene referência, não utilizado como tal previamente em estudos de expressão muscular de suínos, foi proposto: DDIT3 (DNA-damage-inducible transcript 3). A última etapa desta pesquisa objetivou avaliar a aplicação de três protocolos para normalização e detecção de genes diferencialmente expressos em análises de microarranjos. Resultados conflitantes foram observados quando comparado os três protocolos analisados por distintos métodos estatísticos. Os dois protocolos propostos, em relação à primeira análise de microarranjo aplicada no primeiro capítulo, detectaram genes como diferencialmente expressos em apenas dois (C40vsP40 e P40vsP70) dos quarto contrastes sob avaliação (C40vsP40, P40vsP70, C70vsP70 e C40vsC70). Os resultados demonstraram que o método de normalização Robust Spline foi capaz de identificar um maior número de genes diferencialmente expressos (FDR-Taxa de Falsas Descobertas &#8804;0.05) relacionados a importantes GO terms envolvidos no processo de desenvolvimento muscular (especialmente em contrastes entre idades) em comparação ao método Loess. Além do mais, o método de correção background normexp foi recomendado, uma vez que se mostrou mais acurado do que o método tradicional de Subtração. Foi sugerido que o método FDR q-value pode ser muito flexível na detecção de genes diferencialmente expressos em pequenos experimentos de microarranjo, enquanto o método BH pode ser muito restritivo ainda que capaz de apontar genes DE com maiores valores de expressão relativa e funcionalmente relacionados ao processo de miogênese em contexto. Em geral, este estudo, que pela primeira vez avaliou em nível genômico a expressão de genes da raça Piau, revelou padrões de expressão gênica raça e idade-específicos durante o desenvolvimento muscular fetal, incluindo genes não descritos previamente como associados a tal processo. Tais informações podem contribuir para futuros avanços do melhoramento genético de suínos. Também, comparações entre diferentes protocolos de análises de microarranjos foram sugeridas, a fim de melhorar a qualidade e representar de forma mais clara as medidas de expressão gênica.