Validação de um microarranjo para avaliação da expressão gênica diferencial no músculo esquelético de bovinos

Abstract

Os bovinos são divididos em dois grandes grupos, taurinos e zebuínos, cuja divergência genética é de aproximadamente 250 mil anos. Apesar da proximidade filogenética, os grupos respondem de maneira diferente ao teor de energia da dieta. No presente estudo objetivou-se validar o uso do microarranjo BLO+ para estudos de expressão gênica em zebuínos e comparar a expressão gênica no músculo LD de NEL e ANG alimentados com a dieta AE e BE. Oito ANG e oito NEL foram divididos em duas baias e receberam a dieta BE por 28 dias e na seqüência a dieta AE pelo mesmo período. Após cada período, coletou-se amostras do músculo LD, das quais extraíu-se o RNA para os estudos de expressão gênica usando microarranjos. Foram expressos 9.552 e 8.664 genes em ANG e NEL, sendo que 98% dos genes expressos em NEL também foram expressos em ANG, indicando uma alta similidaridade entre as sondas do microarranjo e os transcritos de NEL. Identificaram-se 546 genes DE para ANG e 440 para NEL. Realizou-se a análise funcional desses conjuntos de genes e observou-se diferenças nas categorias funcionais mais representativas entre as raças entre as dietas. A dieta AE estimula de forma mais acentuada a expressão de genes envolvidos no crescimento e desenvolvimento muscular em ANG, enquanto a dieta BE estimula de forma mais acentuada a expressão de genes que codificam proteínas relacionadas à captação de nutrientes endógenos em NEL. Os resultados obtidos sugerem que o microarranjo BLO+ pode ser usado em estudos de expressão gênica com zebuínos e indicam que o nível nutricional da dieta afeta diferentemente a expressão gênica no músculo LD de taurinos e zebuínos.

Bovines are divided in two large groups, taurine and zebuine, whose genetic divergence is estimated as 250,000 years before present. Despite of phylogenetic proximity, these groups respond differently to diet energy level. The current study aimed to validate the BLO+ microarray use in zebuine gene expression experiments and evaluate gene expression in LD muscle from NEL and ANG fed with AE and BE diets. Eight ANG and NEL animals were separated in two pens and received BE diet during 28-days period; following animals were fed with AE diet for the same period. After each period, samples from LD muscle were collected, of which RNA was extracted to proceed with gene expression experiment using microarrays. Were expressed 9,552 and 8,664 genes in ANG and NEL, where 98% of expressed genes in NEL were also expressed in ANG, indicating a high similarity between microarray probes and NEL transcripts. Statistical analysis identified 546 genes differentially expressed for ANG and 440 for NEL. These gene groups were submitted to functional analysis and differences in overrepresented functional categories were observed between breeds and diets. AE diet stimulates further the expression of genes related to muscle growth and development in ANG, while BE diet stimulates further the expression of genes involved in endogenous nutrients uptake in NEL. The results obtained suggest that BLO+ microarray can be used in zebuine gene expression studies and indicate that nutritional level of diet affects the differential gene expression in LD muscle from taurine and zebuine beef cattle.