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

Resumen

La carne de cerdo es una de las carnes más consumidas en el mundo y desempeña un papel dominante en el mercado cárnico. La demanda de carne de cerdo ha conducido a la intensificación y globalización de la producción porcina, incrementado el riesgo de propagación de patógenos animales, lo que conlleva un uso elevado de antibióticos y la aparición de resistencia a los mismos. En este contexto, la Comisión Europea exige reducir la utilización de antibióticos. El objetivo actual de la mejora genética no es sólo mejorar el rendimiento de la producción y la calidad del producto, sino también integrar caracteres relacionados con la salud para abordar estos desafíos. En esta tesis, investigamos los mecanismos moleculares que determinan el perfil y el metabolismo de ácidos grasos (AG) en diferentes tejidos del cerdo. Identificamos un total de 30 regiones del genoma porcino, localizadas en 15 cromosomas, que están asociadas con la composición de AG en sangre, hígado, tejido adiposo y músculo. En estas regiones genómicas se anotaron un total de 49 genes candidatos relacionados con el metabolismo lipídico, la producción de energía y el mantenimiento de la estructura de las membranas. Además, estos genes participan en vías de señalización y regulan la inflamación al promover la lipogénesis. Estos resultados pueden ser útiles en los programas de selección que buscan mejorar la salud sin comprometer la productividad. Asimismo, se utilizó un enfoque de integración de datos para explorar la interacción de los AG entre tejidos e identificar posibles biomarcadores tempranos en sangre para predecir las características de la canal y los perfiles de AG en el músculo. Se propuso que, en cerdos Duroc en una etapa temprana de crecimiento, la composición plasmática de los AG C16:0 y C16:1n-7, su ratio, y los AG C18:1n-9 y C18:2n-6 eran predictores de la composición de AG en hígado, grasa dorsal y músculo después del sacrificio del cerdo. Además, estos AG en sangre estaban correlacionados positivamente con el peso de la canal y el grosor de la grasa, y negativamente con el porcentaje de carne magra. Mediante transfección celular y ensayos de luciferasa hemos validado el efecto del polimorfismo ELOVL6:c.-394G>A sobre la expresión del gen ELOVL6. Los resultados obtenidos apoyan la hipótesis de que la unión del factor de transcripción ERα en el promotor de ELOVL6 induce su metilación y resulta en una disminución de la expresión del gen en animales con el alelo ELOVL6.-394G. Además, nuestro estudio demostró mediante la mutagénesis dirigida del polimorfismo ELOVL6:c.-480C>T, ubicado en el lugar de unión del factor de transcripción SP1, que el papel protector de SP1 contra la metilación del ADN no es el factor principal que explica las diferencias de expresión del gen ELOVL6. Finalmente, identificamos el polimorfismo rs339777757 en el promotor del gen APOA2 y observamos en un análisis de eGWAS que este SNP está significativamente asociado con la expresión de APOA2 en hígado. Además, la predicción in silico de unión de factores de transcripción identificó que el rs339777757 está ubicado en el sitio de unión de RORα, un factor de transcripción ampliamente descrito como regulador de los genes APOA1 y APOA5 humanos. Se realizó un ensayo de luciferasa con dos construcciones, una con el alelo C y otra con el alelo T, para validar el efecto regulador de rs339777757. Observamos que la construcción con el alelo C presentaba una mayor expresión del gen APOA2 en comparación con la construcción que contenía el alelo T, lo que puede atribuirse a la unión de RORα.

Fecha de lectura	4 nov 2024
Idioma original	Inglés
Supervisor	Maria Ballester Devis (Director/a) & Josep Maria Folch Albareda (Director/a)