Genetisk undersøgelse undersøger måder at øge produktivitet og ømhed af kød

Brasilien har verdens største kommercielle oksekødsbesætning, på over 225 mio. alligevel er kun 20 procent af Brasiliens produktion beregnet til eksport. På grund af dette, oksekød ligger på 10. pladsen på listen over produkter, der eksporteres af Brasilien, efter sojabønner, jernmalm, olie, sukkerrør, biler, kylling, cellulose, sojabønnemel og kaffe.

Eksperter antyder, at eksporten kunne være meget højere, hvis brasiliansk oksekød var af en kvalitet, der lignede den, der blev produceret i Australien, Argentina eller Uruguay. Udover at få mere mørt kød, et andet mål med forskning er at forbedre produktiviteten. For at opnå dette, genetiske forbedringsteknikker bruges til at opdrætte dyr, der går hurtigere i vægt eller som bedre modstår sygdom.

"Brasilien er verdens næststørste producent af oksekød, i en industri, hvis omsætning i 2016 oversteg 5 milliarder dollars. Omkostningerne ved at producere brasiliansk oksekød er en af ​​de laveste i verden, men for at udvide markedets betydning, oksekødsproduktion skal tilpasse sig de standarder, der er fastsat af importører. Blandt kvalitetshensyn, ømhed, mængden og typen af ​​marmorering kan påvirke oksekødets sanseegenskaber og næringsværdi, "sagde Luciana Correia de Almeida Regitano, en forsker ved det brasilianske Agricultural Research Corporation - EMBRAPA og fakultetsmedlem ved Federal University of São Carlos (i São Paulo, Brasilien).

Regitano forklarede, at i Brasilien, over 80 procent af kødkvæg er Nelore. Racen, af underarten Bos taurus indicus, stammer fra Indien, men det producerer ikke kød, der er lige så mørt som Angus (Bos taurus taurus), som stammer fra Europa og frembyder mere marmorering. "Nelore kvæg vejer mindre og har lavere produktivitet og mindre mørt kød. Som følge heraf, deres pris er lavere, " hun sagde.

Regitano leder en opfølgning på en tidligere undersøgelse, der muliggjorde identifikation af genomiske områder forbundet med oksekødets produktion og kvalitetskarakteristika. "Vi avlede oprindeligt cirka 800 dyr i tre år på fem gårde, fra fødsel til slagtning, måling af de fænotypiske egenskaber såsom vækst, produktion, kødkvalitet og fodereffektivitet. Vi indsamlede også prøver af DNA og udsatte dem for genotypering med høj densitet for at bestemme specifikke mutationer, der dækker hele genomet. Vi analyserede mere end 700, 000 specifikke mutationer spredt i hele genomet, som gav os data om adskillelse af kromosomale segmenter, " hun sagde.

"I 2012, vi havde et andet projekt godkendt af FAPESP, der tillod os at udvide den indledende undersøgelse og analysere vævsprøver for at bestemme den fulde sekvens af messenger -RNA'er og alle mikroRNA'er, der findes i vævet. MicroRNA'er er små RNA -molekyler, der modulerer, hvordan messenger -RNA'er vil blive oversat til proteiner, "Forklarede Regitano. Proteinerne fra de indsamlede vævsprøver blev også analyseret.

"Vi var i stand til at få et datasæt om 45 forskellige fænotyper og sekventerede messenger -RNA og mikroRNA på 200 muskelprøver og 30 leverprøver, udover at analysere proteiner fra 65 muskelprøver. Med støtte fra CNPq, vi var også i stand til at sekvensere det komplette genom, hvert nukleotid i genomet af 20 dyr. Dette gav et meget vigtigt sæt data, hvorfra vi har hentet flere lag genomisk information om et enkelt dyr, " hun sagde.

Genomiske værktøjer

"Blandt målene med vores nuværende undersøgelse er at supplere analyserne af genomisk forening til at omfatte nye fænotyper, integrering af analyser af det funktionelle genom (RNA, mikroRNA og proteiner), vurdering af betydningen af ​​kopienummervariationen (CNV) og uddannelse af menneskelige ressourcer inden for bioinformatik og genomik, "Forklarede Regitano.

Kopi nummer variation er defineret som en type genomisk strukturel variation, der omfatter forstærkninger og tab i en bestemt region, som kunne involvere og muligvis være et eller flere komplette gener. "Vi undersøger, hvordan disse ændringer kan påvirke ekspressionen af ​​alle generne i muskler samt de vurderede fænotyper, "hævdede forskeren.

Undersøgelsen førte til offentliggørelse af en række artikler, der udvider kendskabet til mulighederne for at bruge genomiske værktøjer, der kan føre til gevinster i kvalitet og produktivitet i oksekødsproduktion.

I en artikel offentliggjort i tidsskriftet BMC Genomics , Regitano og hendes gruppe identificerede gener, metaboliske veje og biologiske processer involveret i differentieringen, spredning, proteinkonvertering, hypertrofi og syntese af lipider relateret til området i lændeøjens øje, en måling, der korrelerer med dyrets muskulatur og tykkelsen af ​​dets subkutane fedt, begge egenskaber, der har en direkte indvirkning på slagtekvaliteten og produktiviteten.

Resultaterne af forskningen peger på molekylære processer relateret til aflejring af muskler og fedt, som er økonomisk vigtige egenskaber for oksekødsproduktion.

I en anden artikel, offentliggjort i tidsskriftet PLOS ONE i 2016, Regitano og hendes kolleger beskrev en bred genomisk analyse af CNV'er opnået fra 723 tyre. Forskerne identificerede 2, 600 regioner, der repræsenterer næsten 6,5 procent af dyrenes komplette genom.

Resultaterne repræsenterer den første omfattende undersøgelse af kopiantalvariationerne af Nelore kvæg, med identifikation af regioner, hvor genetiske ændringer kan have vigtige konsekvenser for avlsdyr, hvis kød er mere mørt, og dermed forbedre dets potentiale for eksport og højere priser.