Modulation of porcine production and molecular phenotypes by nutrition and genetics

Tesi d’estudis: Tesi doctoral

Resum

La regulació de l'engreixament porcí i la qualitat de la carn són encara poc coneguts. Inicialment, vam investigar la variabilitat de gens candidats localitzats a regions QTL associades amb caràcters de qualitat de la carn i contingut i composició de greix intramuscular. Vam identificar polimorfismes en aquests gens candidats a partir de dades d'RNA-seq i seqüències de genoma complet (WGS) de cinc porcs Duroc. El genotip d'ATP1A2 va ser significativament associat a la conductivitat elèctrica (CE) del múscul longissimus dorsi (LD) a nivell cromosòmic. Els nostres resultats suggereixen que el gen ATP1A2 pot estar involucrat en la regulació de la CE en el múscul. D'altra banda, vam fer ús de les dades de WGS per localitzar mutacions stop gained segregant en una població Duroc (Lipgen). Van ser identificats set porcs homozigots per una mutació potencialment letal en el gen ASS1. Després de seqüenciar aquesta regió a nivell genòmic i transcriptòmic, es va revelar la presència d'una mutació immediatament abans, que eliminaria el codó d'aturada, generant un polimorfisme dinucleotídic que causa un canvi benigne d'aminoàcid en la seqüència d'ASS1. Seguidament, vam utilitzar dades prèvies d'expressió diferencial d'RNA-seq per investigar l'associació de gens candidats amb caràcters de qualitat de la carn. Dos polimorfismes localitzats en els gens CRY2 i MIGA2 van mostrar associacions significatives amb el contingut d'àcid esteàric en LD, i amb la concretació d'LDL en sèrum, respectivament. Aquests polimorfismes també van ser associats amb l'expressió dels seus gens respectius. Anàlisis a nivell cromosòmic van mostrar que aquests polimorfismes poden no ser els SNPs casuals. També vam analitzar els polimorfismes localitzats en gens microRNA a partir d'un total de 120 WGS de porcs domèstics i salvatges d'Àsia i Europa. La variabilitat de regions miRNA va ser molt reduïda en la seed comparat amb altres regions del miRNA i amb la resta del genoma. Quinze SNPs en gens miRNA van ser genotipats en la població Lipgen. Els resultats van revelar, entre d'altres, una variant localitzada en el bucle apical d'ssc-miR-326 significativament associada amb l'expressió d'alguns dels seus mRNAs diana. Aquest SNP pot contribuir a la reestructuració de l'aparellament de bases a la forquilla del miRNA, modificant l'eficiència de la maduració del propi miRNA. Altrament, ens vam proposar millorar l'encara limitada anotació del miRNAoma porcí mitjançant el desenvolupament d'un pipeline bioinformàtic per a la identificació i anotació de gens miRNA. La fracció d'RNA petit de 48 porques Duroc va ser seqüenciada per detectar miRNAs nous i ja coneguts. Els transcrits de dades d'small RNA-seq i miRNAs madurs anotats en humà van ser cartografiades en el genoma porcí. Es van reconstruir seqüències candidates mitjançant la cerca de motius nucleotídics. Es van obtenir un conjunt de paràmetres de seqüència i termodinàmics de cada seqüència i es va fer servir un algoritme de Machine Learning basat en grafs per predir miRNAs, tant nous com coneguts. Van ser descoberts un total de 47 miRNAs porcins putatius. L'expressió de tres d'ells va ser avaluada mitjançant tècniques d'RT-qPCR i confirmada en una població independent de porcs de raça Göttingen minipig. Finalment es van utilitzar les dades d'small RNA-seq per determinar miRNAs diferencialment expressats (DE) entre porques en dejú i després de rebre aliment. Les xarxes de regulació gènica d'interaccions miRNA-mRNA van revelar mòduls de coexpressió de gens relacionats amb el metabolisme de lípids. A més, es va evidenciar la potencial influència de miRNAs DE en regular l'expressió de mRNAs amb funcions en el metabolisme de la glucosa i l'homeòstasi energètica.
Data del Ajut15 de jul. 2020
Idioma originalAnglès
SupervisorMarcel Amills Eras (Director/a)

Com citar-ho

'