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Tipo: Dissertação
Título: Differentially expressed genes and miRNA identification in pig skeletal muscle
Título(s) alternativo(s): Identificação de genes diferencialmente expressos e miRNAs em músculo esquelético de suínos
Autor(es): Verardo, Lucas Lima
Primeiro Orientador: Guimarães, Simone Eliza Facioni
Primeiro coorientador: Lopes, Paulo Sávio
Segundo coorientador: Nascimento, Carlos Souza do
Primeiro avaliador: Guimarães, Marta Fonseca Martins
Resumo: The pig (Sus scrofa) is considered an important animal for meat production. This interest revolves around the potential for muscle growth, which usually is associated with certain characteristics during prenatal myogenesis. To study the genes responsible for these characteristics, expressed sequence tags (EST) provide direct information about the transcriptome and indirectly on the relationship between the genome and different phenotypes, supplying knowledge about differentially expressed genes (DEG) as well as other transcribed genomic sequences for the control of gene expression, e.g., some non-coding RNAs. Characteristics of muscle tissue in pigs may have been directly influenced by genes, and those being regulated, for example, by miRNAs, in different stages of development. This study aimed to identify by in silico annotation, DEG and non-coding sequences, focusing on miRNAs, using cDNA libraries constructed from semi-membranous skeletal muscle of three different pig breeds (Duroc, Large White and naturalized Brazilian Piau ) as well as analysis of gene expression profiles of identified genes and miRNAs during seven stages of development (21, 40, 70 and 90 days prenatal and 107, 121 and 171 days postnatal) from commercial line animals Longissimus Dorsi muscle. Twenty-one identified genes out of 34 DEGs belongs to the muscle-specific path. From these, 13 genes had their expression profiles analyzed by qRT-PCR during the seven periods, forming four clusters of similar expression, with one having greater expression in the postnatal period and three in the prenatal. In the analysis of non-coding sequences, an important result was the identification of two new miRNAs in pigs, which had their sequences similar to mature miRNAs hsa-miR-1207- 5p and hsa-miR-665 which had their precursor sequences forming secondary structures and classified as real precursor sequence by MiPred program. From these, we found 289 genes and 214 respectively regulated by them, of which four are muscle-specific. The new miRNAs and other three which have been identified in previous studies in pigs had their expression levels analyzed by quantitative real time PCR during the mentioned seven periods. Their levels of expression differed between pre-and postnatal stages. These studies may provide valuable information allowing a better understanding of the molecular mechanisms involved in muscle development. Analyses of DEG in the pre-and postnatal periods suggest the presence of genes acting specifically on certain stages of muscle development, contributing to better explain their functions. The identification of two new miRNAs, together with other previously identified and posted on the databases in pigs, may contribute to a better understanding of gene regulation and is important for studies of genetics and animal breeding, allowing the understanding of the muscle deposition physiology to meat production in pigs.
Abstract: O suíno (Sus scrofa) é considerado um animal de grande importância para produção de carne, sendo seu potencial de crescimento muscular objeto de grande interesse e geralmente associado com características determinadas na fase pré-natal durante a miogênese. Para o estudo de genes responsáveis por estas características, as etiquetas de sequências expressas (Expressed Sequence Tags - EST) fornecem informações diretas sobre o transcriptoma e indiretas sobre a relação entre o genoma e diferentes fenótipos, proporcionando o conhecimento sobre genes diferencialmente expressos (GDE) bem como sequências genômicas transcritas para o controle da expressão gênica como, por exemplo, alguns RNAs não codificantes. Características de tecidos musculares em suínos podem ser influenciadas diretamente por genes, e estes sendo regulados como, por exemplo, através de miRNAs, em diferentes fases de desenvolvimento. O presente trabalho teve como objetivo a identificação e a anotação in sílico de GDE e sequências não codificantes, com enfoque aos miRNAs, de bibliotecas de cDNA construídas a partir do músculo esquelético semi-membranoso de três diferentes raças de suínos (Duroc, Large White e naturalizada brasileira Piau) bem como a análise dos níveis de expressão dos genes identificados e miRNAs em sete fases de desenvolvimento do Longissimus Dorsi (21, 40, 70 e 90 dias pré-natal e 107, 121 e 171 dias pós-natal) de animais de linha comercial. Foram identificados 34 GDE sendo 21 pertencentes a uma rede gênica musculo-específica. Destes, 13 genes tiveram seus perfis de expressão analisados com o uso do qRT-PCR durante os sete períodos citados, formando quatro grupos de expressão semelhantes, um com maior expressão na fase pós-natal e três na fase pré-natal. Nas análises das sequências não codificantes um resultado importante foi a identificação de dois novos miRNAs em suínos, os quais tiveram suas sequências maduras similares aos miRNAs hsa-miR-1207-5p e hsa-miR-665 foram classificadas como verdadeiras pelo programa MiPred e formaram estruturas secundárias. Destes, encontrou-se 289 e 214 genes regulados por eles respectivamente, dos quais quatro são músculo-específicos. Os novos miRNAs tiveram seus perfis de expressão analisados com o uso do PCR em tempo real durante os sete períodos citados juntamente com outros três já identificados em suínos. Seus níveis de expressão mostraram diferenças entre os estágios pré- e pós-natal. Estes estudos podem fornecer valiosas informações possibilitando um maior entendimento dos mecanismos moleculares envolvidos no desenvolvimento muscular. As análises de GDE em fases pré e pós-natal sugerem a presença de genes atuando especificamente em determinados estágios de desenvolvimento do músculo, contribuindo para melhor explicar suas funções. A identificação de dois novos miRNAs, somados a outros já identificados e postados nos bancos de dados em suínos, podem contribuir para um maior entendimento dos modos de regulação gênica, sendo de importância para os estudos de genética e melhoramento animal, permitindo o entendimento da fisiologia da deposição de músculo para produção de carne em suínos.
Palavras-chave: Expressed sequence tag
In silico
Prenatal
qRT-PCR
miRNA
Skeletal muscle
Expression
Tag seqüência expressa
In silico
Pré-natal
qRT-PCR
miRNA
Músculo esquelético
Expressão
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ZOOTECNIA::GENETICA E MELHORAMENTO DOS ANIMAIS DOMESTICOS
Idioma: eng
País: BR
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Sigla da Instituição: UFV
Departamento: Genética animal; Genética molecular e de microrganismos; Genética quantitativa; Genética vegetal; Me
Programa: Mestrado em Genética e Melhoramento
Citação: VERARDO, Lucas Lima. Identificação de genes diferencialmente expressos e miRNAs em músculo esquelético de suínos. 2011. 64 f. Dissertação (Mestrado em Genética animal; Genética molecular e de microrganismos; Genética quantitativa; Genética vegetal; Me) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2011.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/4757
Data do documento: 25-Jul-2011
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