Fatty acid and global gene expression profiles in Brazilian hair sheep

Abstract

Para um melhor entendimento de como as variações genéticas contribui para o aumento da produção de carne ovina depende fortemente de identificar e estudar os genes transcritos no músculo esquelético. Neste contexto, buscou-se comparar os perfis de expressão gênica global no músculo Longissimus (LD) de quatro grupos genéticos de ovinos em crescimento pós-natal. Foi analisado também o perfil de ácidos graxos do músculo LD e analisamos a correlação desses dados com a expressão gênica de vários genes. Foi utilizado microarrays de oligonucleotídeos (Sheep oligo microarray), que contêm 15.744 sondas, para comparar os perfis de transcrição de genes no músculo LD de cordeiros das raças Morada Nova (MO), Somalis Brasileira (SO) e Santa Inês (SI) e os mestiços Dorper e ½ Morada Nova x ½ (F1) criados em pastagem irrigada na região Semi-árida Brasileira. Os resultados mostraram que 262 transcritos foram diferencialmente expressos entre os quatro grupos genéticos. Um total de 26 transcritos de funções conhecida foram diferencialmente expressos em todas as comparações MOSO (C1), F1-MO (C2), F1-SO (C3), SI-MO (C4), SI-SO (C5) e F1-SI (C6). A abundância de transcritos envolvidos com o desenvolvimento do tecido muscular esquelético e da adipogênese intramuscular foi encontrada em todas as raças. Foi observada forte expressão de fatores de transcrição (MyoD e IGFBP-4), de genes envolvidos com a biossíntese dos ácidos graxos (PGDS e SCD), adipogênese (PPAR e C/EBP&#948;) e com o metabolismo de carboidratos (ATP5G1, PYGL, GLUT-3 e GGTA1). Os genes altamente transcritos que codificam enzimas do metabolismo energético: PYGL (SI<MO>SO<F1>SI), GLUT-3 (SO<MO<SI>SO>F1<SI) and GGTA1 (MO<SO>SI<F1>MO) sugerem um metabolismo mais glicolítico, o qual indica maior utilização de carboidratos do que de lipídios como substratos energéticos no tecido. Uma maior expressão de genes que controlam a adipogênese intramuscular sugere que a idade em que os animais foram avaliados inicia-se a deposição de gordura intramuscular. A análise de agrupamento demonstrou grupos de genes com expressão semelhante, sugerindo novas funções para alguns genes, por associação com a expressão de outros. Por exemplo, os genes IGFBP-4, PGDS, PPARg, GLUT-3, MyoD, C/EBP&#948;, GGTA1, PYGL, DF e ATP5G1 foram agrupados em um único grupo sugerindo que eles provavelmente pertençam a uma mesma via metabólica. Com relação ao perfil de ácidos graxos, as diferenças genéticas entre os grupos estudados foram responsáveis pelas diferenças em seus perfis de ácidos graxos. Uma forte correlação positiva foi encontrada entre os ácidos graxos poliinsaturados (PUFAs) e os transcritos do gene C/EBP&#948;, o que leva à hipótese de que os PUFAs podem estar envolvidos na ativação da expressão gênica de tal fator, uma vez que os mesmos podem modular a expressão gênica em resposta a fatores dietéticos e do meio ambiente. Transcritos do gene SCD foram positivamente correlacionados com o índice de aterogenicidade. Este é o primeiro estudo que avaliou a expressão gênica em nível global por meio de microarray em ovinos no Brasil. Os dados encontrados revelaram padrões de expressão raça-específicos no músculo esquelético pós-natal de ovinos. Foram identificados importantes genes associados com o desenvolvimento pós-natal do músculo esquelético, com a deposição de gordura intramuscular e com a qualidade da carne. Após a validação, estas informações podem ser aplicadas em programas de melhoramento genético que serão úteis para a caracterização e desenvolvimento de marcadores que podem ser utilizados para a melhoria destas raças.