Caracterização do transcriptoma do músculo estriado esquelético do pacu (Piaractus mesopotamicus)

Abstract

Pacu (Piaractus mesopotamicus) has excellent husbandry features like rapid growth. This parameter is directly related to the increase of skeletal muscle. Researches involving the characterization of muscle genes have been performed using molecular technologies, in species of fish such as zebrafish model that has sequenced the genome. In pacu, a species that does not have the sequenced genome, this lack of genetic information makes it difficult to conduct research related to the identification of signaling pathways that regulate development, growth and maintenance of muscle phenotype. Moreover, the lack of information promotes a limitation for the development of breeding programs for this species. The main objectives of this study were: 1) to increase the available genetic resources for the species, 2) compare the transcriptomes of red and white muscle types, exploring the signaling pathways that control the types of muscle fibers 3) to investigate the expression of deubiquitins belonging to the family of ubiquitin-specific proteases system (USP) in muscle in response to fasting and feedback. With the sequencing, it was obtained approximately 0.6Tb readings from red skeletal muscle and white libraries. Approximately 665 million readings were used to perform the assembly, resulting in 504 065 contigs with an average length of N50 = 1,334bp and 2,772bp; 47% of the transcriptome was noted successfully, which can be identified about 15,000 genes considered as unique and approximately 8000 sequences coding complete region. Among the identified genes, we could observe 319 metabolic pathways genes and 380 microsatellite. Nine hundred fifty six and 604 genes were differentially expressed between red and white muscle, respectively. We identified 442 pairs of paralogs genes resulting from genomic duplication at the base source of teleost fish. It was possible to identify differential expression of paralogous genes include the types of fibers...

O pacu (Piaractus mesopotamicus) apresenta excelentes características zootécnicas como rápido crescimento, parâmetro que está diretamente relacionado com o aumento da musculatura estriada esquelética. Pesquisas envolvendo a caracterização de genes musculares têm sido realizadas utilizando-se tecnologias moleculares, em espécies de peixes modelo como o Zebrafish que possui o genoma sequenciado. No pacu, espécie que não possui o genoma sequenciado, esta falta de informação genética dificulta a realização de pesquisas relacionadas com a identificação das vias de sinalização que regulam o desenvolvimento, o crescimento e a manutenção do fenótipo muscular. Além disso, a falta de informação promove uma limitação para o desenvolvimento de programas de melhoramento para esta espécie. Os principais objetivos do presente estudo foram: 1) aumentar os recursos genéticos disponíveis para a espécie, 2) comparar os transcriptomas dos tipos de músculo, vermelho e branco explorando as vias de sinalização que controlam os tipos de fibras musculares 3) investigar a expressão de deubiquitinas pertencente a família do sistema de Proteases ubiquitinas-específicas (USP) no músculo branco em resposta ao jejum e realimentação. Com o sequenciamento, obteve-se aproximadamente 0.6Tb de leituras a partir de bibliotecas do músculo esquelético vermelho e branco. Aproximadamente, 665 milhões de leituras foram utilizadas para a realização da montagem, resultando em 504.065 contigs com um comprimento médio de 1,334bp e N50 = 2,772bp; 47% do transcriptoma foi anotado com êxito, onde pode-se identificar cerca de 15.000 genes considerados únicos e aproximadamente 8000 sequências com região codificante completas. Dentre os genes identificados destacam-se 319 genes de vias metabólicas e 380 microssatélites. Novecentos e ciquenta e seis e 604 genes foram diferencialmente expressos entre o músculo vermelho e branco, respectivamente.