Identification of candidate regulatory genes for intramuscular fatty acid composition in pigs by transcriptome analysis
Valdés Hernández, Jesús (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Ciència Animal i dels Aliments)
Folch, Josep M. (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Ciència Animal i dels Aliments)
Crespo-Piazuelo, Daniel (Institut de Biologie Structurale. Laboratoire de Cristallographie Macromoléculaire)
Passols Manzano, Magí (Centre de Recerca en Agrigenòmica)
Sebastià, Cristina (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Ciència Animal i dels Aliments)
Criado Mesas, Lourdes (Centre de Recerca en Agrigenòmica)
Castelló Farré, Anna (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Ciència Animal i dels Aliments)
Sánchez Bonastre, Armando (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Ciència Animal i dels Aliments)
Ramayo-Caldas, Yuliaxis (Institut de Biologie Structurale. Laboratoire de Cristallographie Macromoléculaire)

Data:	2024
Resum:	Background: Intramuscular fat (IMF) content and its fatty acid (FA) composition are typically controlled by several genes, each with a small effect. In the current study, to pinpoint candidate genes and putative regulators involved in FA composition, we performed a multivariate integrative analysis between intramuscular FA and transcriptome profiles of porcine longissimus dorsi (LD) muscle. We also carried out a combination of network, regulatory impact factor (RIF), in silico prediction of putative target genes, and functional analyses to better support the biological relevance of our findings. Results: For this purpose, we used LD RNA-Seq and intramuscular FA composition profiles of 129 Iberian × Duroc backcrossed pigs. We identified 378 correlated variables (13 FA and 365 genes), including six FA (C20:4n-6, C18:2n-6, C20:3n-6, C18:1n-9, C18:0, and C16:1n-7) that were among the most interconnected variables in the predicted network. The detected FA-correlated genes include genes involved in lipid and/or carbohydrate metabolism or in regulation of IMF deposition (e. g. , ADIPOQ, CHUK, CYCS, CYP4B1, DLD, ELOVL6, FBP1, G0S2, GCLC, HMGCR, IDH3A, LEP, LGALS12, LPIN1, PLIN1, PNPLA8, PPP1R1B, SDR16C5, SFRP5, SOD3, SNW1, and TFRC), meat quality (GALNT15, GOT1, MDH1, NEU3, PDHA1, SDHD, and UNC93A), and transport (e. g. , EXOC7 and SLC44A2). Functional analysis highlighted 54 over-represented gene ontology terms, including well-known biological processes and pathways that regulate lipid and carbohydrate metabolism. RIF analysis suggested a pivotal role for six transcription factors (CARHSP1, LBX1, MAFA, PAX7, SIX5, and TADA2A) as putative regulators of gene expression and intramuscular FA composition. Based on in silico prediction, we identified putative target genes for these six regulators. Among these, TADA2A and CARHSP1 had extreme RIF scores and present novel regulators in pigs. In addition, the expression of TADA2A correlated (either positively or negatively) with C20:4n-6, C18:2n-6, C20:3n-6, C18:1n-9, and that of CARHSP1 correlated (positively) with the C16:1n-7 lipokine. We also found that these two transcription factors share target genes that are involved in lipid metabolism (e. g. , GOT1, PLIN1, and TFRC). Conclusions: This integrative analysis of muscle transcriptome and intramuscular FA profile revealed valuable information about key candidate genes and potential regulators for FA and lipid metabolism in pigs, among which some transcription factors are proposed to control gene expression and modulate FA composition differences.
Ajuts:	Agencia Estatal de Investigación PID2020-112677RB-C22 Agencia Estatal de Investigación CEX2019-000902-S Agencia Estatal de Investigación RYC2019-027244-I Agencia Estatal de Investigación PRE2018-085350 Agencia Estatal de Investigación AGL2017-82641-R Ministerio de Economía y Competitividad SEV-2015-0533 Ministerio de Economía y Competitividad BES2015-075403 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2019/FI_B_00787 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2020/FI_B_00225
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Publicat a:	Genetics, selection, evolution, Vol. 56 (2024) , art. 12, ISSN 1297-9686

DOI: 10.1186/s12711-024-00882-x
PMID: 38347496

18 p, 1.9 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > CRAG (Centre de Recerca en Agrigenòmica)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats