Expressão gênica diferencial em tecido muscular de bovinos Nelore divergentes para qualidade de carne

Abstract

Mais de 80% da carne bovina brasileira é proveniente de animais de origem zebuína. Este produto é considerado de baixa maciez e reduzido teor de gordura entremeada quando comparado à carne de animais de raças taurinas. Investir na melhoria das características organolépticas como marmoreio e maciez da carne torna-se importante do ponto de vista econômico, pois tratam-se de atributos muito apreciados pelo consumidor. A maciez pode ser medida por meio de análises sensoriais, índice de fragmentação miofibrilar ou força de cisalhamento. Nesse último, um aparelho é utilizado para medir a força necessária para o cisalhamento de uma seção transversal de carne e, quanto maior a força dispensada, menor é a maciez apresentada pelo corte de carne. Outra característica relacionada à qualidade da carne é o marmoreio, que pode ser analisada por meio de escala de graduação visual denominada Quality Grade. No entanto, estas metodologias só podem ser utilizadas após o abate do animal. As técnicas de análise do transcriptoma, como o RNA-Seq, permitem a identificação de genes cuja expressão está relacionada com o controle de características quantitativas e podem ser alternativas na busca pelo melhoramento destes atributos. Com isso, o objetivo deste trabalho foi identificar genes diferencialmente expressos utilizando a técnica RNA-Seq, em tecido muscular de bovinos da raça Nelore, visando contribuir para o conhecimento dos fatores genéticos que estão relacionados com a qualidade da carne. Para isso, foi sequenciado o mRNA de 40 amostras divergentes para a maciez da carne (20 com carne dura e 20 com carne macia) e 40 amostras divergentes para marmoreio (20 com alto e 20 com baixo marmoreio). Essas amostras foram escolhidas com base na análise de força de cisalhamento e índice de marmorização realizadas em 132 e 80 amostras de músculo longissimus dorsi respectivamente, coletadas da meia carcaça esquerda de cada animal. As análises dos resultados obtidos pela técnica de RNA-Seq revelaram genes diferencialmente expressos relativos à maciez e marmoreio da carne em gado Nelore. Os genes referentes à maciez estão relacionados ao metabolismo de colágeno, à actina e miosina, ao transporte de cálcio, dentre outros. Por outro lado, nos resultados das análises de marmoreio, os genes que se mostraram diferencialmente expressos estão relacionados à ocitocina, ao transporte de oxigênio, ao crescimento e à síntese de lipídios e proteínas. Portanto, este estudo revelou a possibilidade de se utilizar alguns desses genes diferencialmente expressos como marcadores genéticos em bovinos Nelore para seleção precoce quanto à maciez e marmoreio da carne.

More than 80% of Brazilian beef comes from zebu animals. The Zebu meat show reduced marbling and is considered harder when compared to Taurine meat. The improvement of the organoleptic traits like marbling and meat tenderness is important from an economic point of view, because these attributes are highly appreciated by the consumer. The meat tenderness can be measured by sensory analysis, myofibril fragmentation index or by shear force. This method use an apparatus which measure the force required to shear a cross section of meat. The higher the strength dispensed, lower is the tenderness showed by the cut of meat. Another trait related to meat quality is marbling, which can be analyzed by Quality Grade visual graduation scale. However, these methods can only be performed after the animal was killed. The transcriptome analysis techniques, as RNA-Seq, are able to identify genes whose expression are related to quantitative traits control and can be used as alternative to help the improvement of these traits. Thus, the aim of this study was to identify differentially expressed genes using RNA-Seq, in Nelore cattle muscular tissue, to contribute to the knowledge of the genetic factors that are related to meat quality. We sequenced the mRNA of 40 samples divergently ranked to meat tenderness (20 with hard meat and 20 with tender meat) and sequenced the mRNA of 40 samples divergently ranked to marbling (20 with high and 20 with low marbling). These samples were chosen based on shear force and marbling content analysis held at 132 and 80 longissimus dorsi muscle samples respectively, collected from each left half carcass. The analysis of the results obtained by RNA-Seq technique revealed differentially expressed genes related to meat tenderness and marbling in Nelore cattle. Regarding the meat tenderness, these genes are related to collagen metabolism, actin and myosin, the calcium transport, among others. Moreover, the marbling analysis results, revealed differentially expressed genes related to oxytocin, transport of oxygen, growth and lipids and proteins synthesis. Therefore, this study showed the possibility of using some of these differentially expressed genes as genetic markers in Nellore cattle for early selection to meat tenderness and marbling.