Gene expression and proteomic analysis underlying adipogenesis in livestock

Abstract

Marbling or intramuscular fat (IMF) is an important component of livestock production, as it is a major factor in the overall meat quality. IMF is achieved by adipogenesis, the process of proliferation and differentiation of preadipocytes, and lipogenesis, with the subsequent assimilation of lipid. The understanding of events that occur during preadipocyte differentiation has advanced considerably in the last few years and has relied mainly on the use of tissue culture models of adipogenesis. Animal models can be used not only for a better understanding of fat deposition in livestock, but also as models to an increased comprehension on molecular mechanisms behind human conditions. Furthermore, adipocyte differentiation has many implications for human disease conditions. It is well known that this differentiation involves a transcriptional cascade, so the present study provided knowledge about genes and transcription factors using RT-qPCR technique, involved in differentiation of preadipocytes into mature adipocytes comparing two divergent pig breeds. The results show us that some genes are differentially expressed between commercial line and Piau breed. Moreover a gene expression and a proteomic study are provided revealing the effects of vitamin A on adipogenesis in cattle, revealing the negative effect on adipogenesis. Thereby, we highlighted the importance of gene expression and proteomic studies to increase the understanding of molecular mechanisms underlying adipogenesis.

Marmoreio ou gordura intramuscular (IMF) é um componente importante da produção animal, já que é um dos principais fatores para a qualidade de carne. IMF é alcançada pela adipogênese, processo de proliferação e diferenciação de pré-adipócitos, e pela lipogênese, com a assimilação subsequente de lipídeos. A compreensão dos eventos que ocorrem durante a diferenciação de pré-adipócitos tem avançado consideravelmente nos últimos anos e baseou-se principalmente no uso de cultura de tecidos. Os modelos animais podem ser utilizados não apenas para a melhor compreensão da deposição de gordura, mas também como modelos para maior compreensão sobre os mecanismos moleculares subjacentes a determinadas condições humanas. Além disso, a diferenciação em adipócitos tem muitas implicações para doenças em humanos. É sabido que esta diferenciação envolve uma cascata transcricional, de modo que o presente estudo proporciona conhecimento sobre genes e fatores de transcrição utilizando a técnica de RT-qPCR, envolvidos na diferenciação de pré-adipócitos em adipócitos maduros comparando duas raças divergentes de suínos. Os resultados mostram que alguns genes são diferencialmente expressos entre a linhagem comercial e a raça Piau. Além disso, um estudo de expressão gênica e um estudo proteômico são fornecidos revelando os efeitos da vitamina A sobre a adipogênese em bovinos, revelando efeito negativo sobre a adipogênese. Assim, destacamos a importância da expressão gênica e dos estudos proteômicos para aumentar a compreensão dos mecanismos moleculares envolvidos na adipogênese.