Genomic analysis of energy metabolism and its impact on production traits in pigs

Resum

La carn de porc és una de les carns més consumides a tot el món i té un paper dominant en el mercat de la carn. La demanda de carn de porc ha conduït a la intensificació i globalització de la producció porcina, incrementant el risc de propagació de patògens animals, cosa que comporta un ús elevat d'antibiòtics i l’aparició de resistència a aquets. En aquest context, la Comissió Europea exigeix reduir la utilització dels antibiòtics. L'objectiu actual de la millora genètica no és només millorar el rendiment de la producció i la qualitat del producte, sinó també integrar caràcters relacionats amb la salut per abordar aquests reptes. En aquesta tesis, vam investigar els mecanismes moleculars que determinen el perfil i el metabolisme dels àcids grassos (AG) en diferents teixits del porc, identificant un total de 30 regions del genoma porcí, localitzades en 15 cromosomes, que estaven associades amb caràcters de composició de AG a la sang, fetge, teixit adipós i múscul. En aquestes regions genòmiques es van anotar 49 gens candidats relacionats amb el metabolisme lipídic, la producció d'energia i el manteniment de l'estructura de les membranes. A més, aquests gens participen en les vies de senyalització i regulen la inflamació promovent la lipogènesi. Aquests resultats poden ser útils en els programes de selecció que busquen millorar la salut sense comprometre la productivitat. A més, es va utilitzar un enfocament d'integració de dades per explorar la interacció dels AG entre teixits i identificar possibles biomarcadors primerencs en sang per predir les característiques de la canal i els perfils de AG en el múscul. Es van proposar que, en porcs Duroc en una etapa primerenca de creixement, la composició plasmàtica dels AG C16:0 i C16:1n-7, la seu ràtio, i els AG C18:1n-9 i C18:2n-6 eren predictors de la composició de AG al fetge, greix dorsal i múscul després del sacrifici del porc. A més, aquests AG a la sang estan correlacionats positivament amb el pes de la canal i el gruix del greix, i negativament amb el percentatge de carn magra. Mitjançant experiments de transfecció cel·lular i luciferasa, hem validat l'efecte del polimorfisme ELOVL6:c.-394G>A sobre l'expressió del gen ELOVL6. Els resultats obtinguts donen suport a la hipòtesi que la unió del factor de transcripció ERα en el promotor d'ELOVL6 indueix la seva metilació i resulta en una disminució de l'expressió del gen en animals amb l'al·lel ELOVL6.-394G. A més, el nostre estudi va demostrar, mitjançant mutagènesi dirigida del polimorfisme ELOVL6:c.-480C>T, situat dins d'un lloc d'unió del factor de transcripció SP1, que el paper protector de SP1 contra la metilació de l'ADN no es el factor principal que explica les diferències d'expressió del gen ELOVL6. Finalment, vam identificar el polimorfisme rs339777757 en el promotor del gen APOA2 i vam demostrar en una anàlisi eGWAS que aquest SNP esta significativament associat amb l'expressió de APOA2 en fetge. A més, la predicció in silico de llocs d’unió de factors de transcripció va identificar que rs339777757 està situat en el lloc d'unió de RORα, un factor de transcripció àmpliament conegut com a regulador dels gens APOA1 i APOA5 en humans. Es va dur a terme un assaig de luciferasa amb dos construccions, una amb l'al·lel C i l'altre amb l'al·lel T, per validar l'efecte regulador de rs339777757. Vam observar que la construcció amb l'al·lel C mostrava una expressió més alta del gen APOA2 en comparació amb la construcció del al·lel T, la qual cosa es pot atribuir a la unió de RORα.

Data del Ajut	4 de nov. 2024
Idioma original	Anglès
Supervisor	Maria Ballester Devis (Director/a) & Josep Maria Folch Albareda (Director/a)