Identificación de Genes asociados a la Terneza de la carne de Ovinos Criollos Colombianos mediante escaneo genómico

Abstract

Las tendencias de los mercados y las condiciones cambiantes de los mismos han llevado a productores de carne a repensar el cómo y porque tener producciones que brinden calidad y sustentabilidad a mediano y largo plazo, en ese sentido el recurso genético criollo ha tomado relevancia en diversos escenarios; es por ello que el objetivo principal de este estudio es la identificación de genes asociados a la terneza de la carne de Ovinos de Pelo Criollos (OPCC),sabiendo que la terneza de la carne es una de las características más apetecidas por el mercado actual; para ello se obtuvieron los datos fenotípicos (terneza Kg/Fuerza) de una población de 160 animales, machos (54) y hembras (106), provenientes de dos zonas del país Pie de Monte llanero (PDML=121) y Valles Interandinos (VI=39), criados en un régimen nutricional de solo pastoreo con una asociación de gramíneas propias de la zona; quienes fueron llevados a beneficio entre los (4-12) meses de edad, durante el beneficio fue extraído el musculo Longissimus dorsi (LD), a fin de realizar las pruebas de terneza de la carne mediante el método de Warner Blaztler una vez obtenidos estos valores fueron analizados mediante un modelo de efectos fijos (sexo, zonba de origen, grupo de sacrificio y la edad como covariable) a través del procedimiento LSMEANS del Modelo General Linealizado de SAS®. Los resultados obtenidos no evidenciaron diferencias (P>0,05) para la terneza entre machos y hembras, sin embargo, si se observó un efecto significativo entre animales localizados en diferentes regiones, lo que lleva a pensar en un efecto del medio ambiente en el desarrollo de la característica. Dentro del estudio también se obtuvieron los datos genotípicos, a través de la extracción de ADN genomico del musculo Longissimus dorsi y posterior procesamiento mediante el chip OvineSNP50 BeadChip Data Sheet. Con los genotipos obtenidos a través del chip y los datos fenotípicos se realizaron tres análisis diferentes dos de ellos encaminados a descubrir genes que estuviesen tentativamente asociados a la característica; el primero con un enfoque frecuentista donde se aplicó un modelo de efectos fijos (SNPs, sexo, zona de origen, grupo de sacrificio, la edad y el área bajo la curva tomadas como covariables) y se procesó a través del programa S.A.S. ®, como resultado de este enfoque se encontraron 2038 SNP significativos a los que se sometió a la prueba de Bonferroni y se confirmó la asociación de 3 SNP dentro del genoma del ovino, se realizó la búsqueda dentro de la base de datos NCBI, del SNP OAR3_130491628.1 cuyo cambio nucleotidico es [C/T], fue identificado dentro del cromosoma 3 ovino, se encontró asociado a una porción exónica del gen MGAT4C el cual ha sido mapeado en el brazo q del cromosoma (NCBI/Map view); cercano al gen DCN (Decorin), que se describe como responsable de la degradación del colágeno post mortem, la proteína sintetizada a partir de este gen desarrolla un papel importante sobre la fibrillogenesis, debido a las alteraciones en la formación de la fibrilla muscular y desestabilización en las fibras de colágeno. El segundo estudio se abordó desde los modelos matemáticos de tipo bayesiano (Bayes C) modelado a través del programa GS3; Como resultado de la asociación de los 43.490 SNPs con las medidas de terneza de la carne (fuerza de corte, dureza y fuerza corregida) para el musculo Longissimus dorsi; se encontró que ninguno de los SNP genotipificado fue asociado al Bayes Factor (BF< 3); sin embargo, Teniendo en cuenta la naturaleza del modelo se tomaron las soluciones individuales mayores en valor absoluto, de los primeros 30 SNP para la terneza de la carne (fuerza de corte, dureza, fuerza corregida), se rastrearon dentro de la base de datos NCBI; dejando como resultado que tres genes mostraron una asociación sugestiva con la terneza: TRPC6, implicado en la homeostasis de calcio en músculo esquelético; ADAMTS17, asociado con el remodelado de la matriz extracelular; y CACNB2, involucrado en la regulación de canales de calcio tipo L. Estos genes podrían estar relacionados con el sistema CAPN-CAST, clave en la proteólisis post-mortem y el desarrollo de la terneza. (Texto tomado de la fuente)

Market trends and changing conditions have led meat producers to rethink how and why to have productions that provide quality and sustainability in the medium and long term, in that sense the Creole genetic resource has taken relevance in diverse scenarios; That is why the main objective of this study is the identification of genes associated with the tenderness of the meat of Creole Hair Sheep (OPCC), knowing that the tenderness of the meat is one of the most desired characteristics by the current market; For this, phenotypic data (tenderness Kg / Force) were obtained from a population of 160 animals, males (54) and females (106), from two areas of the country Pie de Monte llanero (PDML = 121) and Inter-Andean Valleys (VI = 39), raised in a nutritional regime of only grazing with an association of grasses typical of the area; who were taken to benefit between (4-12) months of age, during the benefit the Longissimus dorsi (LD) muscle was extracted, in order to carry out the meat tenderness tests using the Warner Blaztler method once these values were obtained they were analyzed using a fixed effects model through the LSMEANS procedure of the SAS® GLM. The results obtained did not show differences (P> 0.05) for tenderness between males and females, however, a significant effect was observed between animals located in different regions, which leads to think of an effect of the environment in the development of the characteristic. Within the study, genotypic data were also obtained through the extraction of genomic DNA from the Longissimus dorsi muscle and subsequent processing using the OvineSNP50 BeadChip Data Sheet chip. With the genotypes obtained through the chip and the phenotypic data, three different analyses were performed, two of them aimed at discovering genes that were tentatively associated with the characteristic; the first with a frequentist approach where a fixed effects model was applied and processed through the S.A.S. ® program, as a result of this approach, 2038 significant SNPs were found to which the Bonferroni test was subjected and the association of 3 SNPs within the sheep genome was confirmed, a search was carried out within the NCBI database, of the SNP OAR3_130491628.1 whose nucleotide change is [C / T], was identified within ovine chromosome 3, it was found associated with an exonic portion of the MGAT4C gene which has been mapped on the q arm of the chromosome (NCBI / Map view); close to the DCN gene (Decorin), which is described as responsible for post-mortem collagen degradation, the protein synthesized from this gene plays an important role in fibrillogenesis, due to alterations in muscle fibril formation and destabilization of collagen fibers (Catherine & López, 2014a). The second study was approached from Bayesian mathematical models (Bayes C) modeled through the GS3 program; As a result of the association of the 43,490 SNPs with meat tenderness measures (shearing force, hardness and corrected force) for the Longissimus dorsi muscle; it was found that none of the genotyped SNPs were associated with the Bayes Factor (BF < 3); However, considering the nature of the model, the highest individual solutions in absolute value were taken from the first 30 SNPs for meat tenderness (shear force, toughness, corrected force) and were screened within the NCBI database; resulting in three genes showing a suggestive association with tenderness: TRPC6, involved in calcium homeostasis in skeletal muscle; ADAMTS17, associated with extracellular matrix remodeling; and CACNB2, involved in the regulation of L-type calcium channels. These genes could be related to the CAPN-CAST system, key in post-mortem proteolysis and tenderness development.