| Resum: |
Los principales objetivos de esta Tesis fueron investigar la base genética de la composición y deposito de la grasa en cerdos, e identificar los factores genéticos involucrados en el establecimiento de los patrones de pigmentación rubia vs roja en cerdos Mangalitza, mediante el uso de herramientas genómicas y transcriptómicas. En el primer estudio comparamos los patrones de expresión del músculo esquelético en dos grupos de cerdos Duroc, con diferentes perfiles de crecimiento y engrasamiento (HIGH: elevado espesor del tocino dorsal, grasa intramuscular, contenido de ácidos grasos saturados e insaturados y lípidos séricos vs LOW: fenotipos opuestos). Mediante el uso de la técnica RNA-seq, hemos encontrado que 96 genes se expresan diferencialmente en el músculo gluteus medius de cerdos HIGH y LOW. Varios de estos genes están relacionados con el metabolismo lipídico (p. ej, SLC27A4, SFRP5, y CES1) y el factor de transcripción PPARG parece ser un regulador clave del engrasamiento en porcino. También hemos observado que muy pocos RNAs no codificantes se expresan diferencialmente en estos dos grupos de cerdos, lo que sugiere que el transcriptoma no codificante tiene un efecto limitado sobre el establecimiento de los fenotipos HIGH y LOW. En el segundo estudio, analizamos la expresión de isoformas de mRNA en cerdos HIGH y LOW y demostramos la expresión diferencial de isoformas específicas de cuatro genes muy relacionados con la obesidad (ITGA5, LITAF, TIMP1 y ANXA2). La expresión diferencial de estas isoformas podría tener efectos sobre la estructura del transcrito, así como sobre la secuencia de la proteína. En el tercer estudio, hemos analizado la expresión diferencial de genes que codifican mRNA en respuesta a la ingestión de alimentos. Este objetivo se ha logrado al comparar los patrones de expresión muscular de cerdas Duroc antes de comer (T0), 5 h. (T1) y 7 h. (T2) después de comer. Además de los genes con un papel bien conocido en la homeostasis energética (p. ej, PFKFB3 y G0S2), hemos identificado varios genes con un rol plausible pero mal caracterizado en el metabolismo (p. ej, MIGA2, SDC4 y CSRNP1). También hemos observado un enriquecimiento de un conjunto de genes expresados diferencialmente antes y después de comer que engloba diversos factores de transcripción así como genes implicados en el estrés oxidativo, la angiogénesis y los ritmos circadianos. Teniendo en cuenta estos resultados, en el cuarto estudio hemos desarrollado un experimento basado en RT-qPCR para descubrir cómo la expresión de 8 genes circadianos (ARNTL, BHLHE40, CRY2, NPAS2, NR1D1, PER1, PER2 y SIK1) se modifica en respuesta a la ingestión de alimentos en cinco tejidos porcinos (músculo esquelético, hipotálamo, hígado, intestino y grasa dorsal). Nuestros resultados indican que la expresión de los genes circadianos no cambia en el hipotálamo, el tejido que contiene el reloj central influenciado por la luz. Por el contrario, dicha expresión sí que presenta fuertes variaciones en los otros cuatro tejidos. Este hallazgo demuestra que la nutrición cambia la expresión de los genes circadianos integrados en los relojes periféricos. Finalmente, en el quinto estudio, hemos analizado, en colaboración con investigadores del Research Institute for Animal Breeding and Nutrition (Hungría) y la Universidad de Cluj-Napoca (Rumanía), la base genética del color de la capa (rojo vs rubio) en cerdos Mangalitza. Combinando un barrido de selección y un estudio de asociación del genoma completo, hemos encontrado que el gen SLC45A2 probablemente esté involucrado en la determinación genética de la pigmentación roja y rubia de los cerdos Mangalitza, un resultado que concuerda bien con estudios previos que demuestran la implicación de este locus en los patrones de color de múltiples especies de mamíferos, incluyendo la especie humana. Más específicamente, dos SNP con efecto no-sinónimo, c. 806G>A (p. Gly269Glu) y c. 956G>A (p. Arg319His), situados en el gen SLC45A2, están fuertemente asociados con los colores rojo y rubio, no obstante dicha asociación no es completa por lo que cabe deducir la existencia de factores genéticos adicionales en la pigmentación de los cerdos Mangalitza. |
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