O Hologenoma de Nelore: implicações na qualidade de carne e em eficiência alimentar

• Processo: 19/04089-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa eScience e Data Science - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2019
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Agrárias - Zootecnia - Genética e Melhoramento dos Animais Domésticos
• Pesquisador responsável: Luciana Correia de Almeida Regitano
• Beneficiário: Luciana Correia de Almeida Regitano
• Instituição Sede: Embrapa Pecuária Sudeste. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). São Carlos , SP, Brasil
• Pesquisadores principais: Adhemar Zerlotini Neto ; Gerson Barreto Mourão ; Luiz Lehmann Coutinho
• Pesquisadores associados: Alexandre Berndt ; Aline Silva Mello Cesar ; Ana Rita de Araujo Nogueira ; Antonio Reverter-Gomez ; Bastiaan Elie Dutilh ; Bruna Pena Sollero ; Christine G Elsik ; Cintia Righetti Marcondes ; Daniel Rodrigues Cardoso ; Danísio Prado Munari ; Fabiane Siqueira ; Gota Morota ; Haithem Afli ; Haja Kadarmideen ; Heidge Fukumasu ; James E Koltes ; James Reecy ; Jeremy Francis Taylor ; João Oiano Neto ; Juliana Petrini ; Juliano Coelho da Silveira ; Julio Cesar Pascale Palhares ; Laercio Ribeiro Porto Neto ; Leandro Carrijo Cintra ; Luis Artur Loyola Chardulo ; Luiz Alberto Colnago ; Marcos Roberto Chiaratti ; Marina Rufino Salinas Fortes ; Matthew Lee Spangler ; Mauricio de Alvarenga Mudadu ; Patricia Tholon ; Paul Walsh ; Paula Regina Kuser Falcão ; Polyana Cristine Tizioto ; Rafael Ricardo de Castro Cuadrat ; Renata Tieko Nassu ; Robert David Schnabel ; Sergio Raposo de Medeiros ; Sónia Cristina da Silva Andrade ; William Tadeu Lara Festuccia
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/17468-0 - Caracterização funcional de variações estruturais por expressão gênica e cultura de tecidos em músculo esquelético de bovinos Nelore, BP.DD; 24/08279-9 - Descobrindo marcadores de metabólitos apolares para performance e eficiência alimentar em touros Nelore., BP.PD; 23/18079-4 - Informação multi-ômica do genoma estrutural e funcional do Nelore, BP.TT; + mais bolsas vinculadas 23/08402-2 - Redes de co-expressão gênica do tecido hepático associadas a fenótipos de qualidade da carne e carcaça em bovinos da raça nelore, BP.MS; 21/08079-1 - Metatranscriptômica do rúmen de bovinos Nelore e sua relação com desempenho em confinamento, BP.DR; 23/01149-0 - Integração ômica de diferentes tecidos de novilhos Nelore submetidos a diferentes dietas e sua associação com eficiência alimentar, qualidade da carne bovina e emissão de metano, BP.PD; 21/14321-0 - Construção de redes de co-expressão gênica correlacionadas ao perfil de microrganismos ruminais, eficiência alimentar e deposição de gordura intramuscular em bovinos Nelore, BP.DR; 20/07181-4 - Lipidômica da musculatura esquelética de bovinos como biomarcadores para qualidade de carne e eficiência alimentar, BP.PD; 20/01369-1 - Identificação de variantes com potencial regulador sobre características de qualidade de carne de gado Nelore, BP.DR; 20/15565-7 - Aplicação de metagenômica shotgun para detalhar a diversidade taxonômica e funcional do microbioma de Nelore associado a fatores dietéticos e fenotípicos, BP.PD; 19/25639-0 - Estado predito da modificação histônica H3K27me3 em músculo de bovinos Nelore como indicador da modulação de genes associados a características de quantidade mineral e qualidade de carne, BP.PD; 20/00340-0 - O efeito do número de cópias de segmentos genômicos na expressão gênica e qualidade de carne de bovinos, BP.PD; 18/11953-2 - Variações em regiões regulatórias associadas a características de produção e qualidade de carne na raça Nelore, BP.PD - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Metabolismo Genômica funcional Transcriptoma RNA MicroRNAs Gado Nelore Bos taurus indicus Qualidade da carne Metagenômica Metabolômica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: metabolism | metatranscriptome | miRNA | protein | Rna | Genômica funcional

Resumo

O Hologenoma é um conceito evolutivo de que tanto o hospedeiro quanto seus microrganismos associados (microbiota) formam uma entidade biológica coesiva conhecida como holobionte, cuja interação afeta o desenvolvimento e aptidão geral do chamado hologenoma, de tal forma que esse vem sendo considerado como um nível independente de seleção. Nos ruminantes em particular, além de permitir quebrar complexos polissacarídeos encontrados nas pastagens, a fermentação microbiana no rúmen produz metano como subproduto, um gás de efeito estufa com elevado impacto ambiental. Assim como a redução do custo e impacto ambiental, a melhoria da qualidade é fator fundamental para a conquista de novos mercados para a carne bovina brasileira. Em projeto temático anterior, produzimos dados genômicos estruturais e funcionais em uma população de referência da raça Nelore, revelando, com isso, os principais atores da regulação da expressão gênica e dos processos biológicos relevantes para características de qualidade da carne e eficiência alimentar. Na proposta atual, ampliaremos a análise de dados para integrar ainda mais os diferentes níveis de informação genômica e fenotípica, buscando mutações causais que expliquem as diferenças observadas na expressão gênica. Investigaremos também, além do genoma funcional do hospedeiro, a metagenômica e metabolômica do rúmen de uma nova amostra de bovinos da raça Nelore. A adição da camada meta-ômica à genômica funcional do hospedeiro permitirá responder questões cruciais sobre as inter-relações entre a diversidade funcional da microbiota e o ambiente do hospedeiro. Além disso, a construção de um banco de dados relacional deve facilitar a exploração desse conjunto ímpar de dados experimentais multi-ômicos de Bos indicus e sua futura integração a esforços internacionais para a compreensão do genoma funcional dos bovinos. (AU)

Publicações científicas

(13)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

DE LIMA, ANDRESSA O.; KOLTES, JAMES E.; DINIZ, WELLISON J. S.; DE OLIVEIRA, PRISCILA S. N.; CESAR, ALINE S. M.; TIZIOTO, POLYANA C.; AFONSO, JULIANA; DE SOUZA, MARCELA M.; PETRINI, JULIANA; ROCHA, MARINA I. P.; et al. Potential Biomarkers for Feed Efficiency-Related Traits in Nelore Cattle Identified by Co-expression Network and Integrative Genomics Analyses. FRONTIERS IN GENETICS, v. 11, MAR 4 2020. (12/23638-8, 19/04089-2)

AFONSO, JULIANA; SHIM, WOO JUN; BODEN, MIKAEL; FORTES, MARINA RUFINO SALINAS; DINIZ, WELLISON JARLES DA SILVA; DE LIMA, ANDRESSA OLIVEIRA; ROCHA, MARINA IBELLI PEREIRA; CARDOSO, TAINA FIGUEIREDO; BRUSCADIN, JENNIFER JESSICA; GROMBONI, CAIO FERNANDO; et al. Repressive epigenetic mechanisms, such as the H3K27me3 histone modification, were predicted to affect muscle gene expression and its mineral content in Nelore cattle. BIOCHEMISTRY AND BIOPHYSICS REPORTS, v. 33, p. 9-pg., 2023-01-05. (19/25639-0, 19/04089-2)

MALHEIROS, JESSICA MORAES; BARBOSA CORREIA, BANNY SILVA; CERIBELI, CAROLINE; CARDOSO, DANIEL RODRIGUES; COLNAGO, LUIZ ALBERTO; BOGUSZ JUNIOR, STANISLAU; REECY, JAMES MARK; MOURAO, GERSON BARRETO; COUTINHO, LUIZ LEHMANN; PASCALE PALHARES, JULIO CESAR; et al. Comparative untargeted metabolome analysis of ruminal fluid and feces of Nelore steers (Bos indicus). SCIENTIFIC REPORTS, v. 11, n. 1, JUN 17 2021. (19/04089-2, 17/26537-1, 17/01189-0)

CARDOSO, TAINA FIGUEIREDO; COUTINHO, LUIZ LEHMANN; BRUSCADIN, JENNIFER JESSICA; DA SILVA DINIZ, WELLISON JARLES; PETRINI, JULIANA; ANDRADE, BRUNO GABRIEL NASCIMENTO; DE OLIVEIRA, PRISCILA SILVA NEUBERN; POLETI, MIRELE DAIANA; CESAR, ALINE SILVA MELLO; DA SILVEIRA, JULIANO COELHO; et al. Multi-Omics Approach Reveals miR-SNPs Affecting Muscle Fatty Acids Profile in Nelore Cattle. GENES, v. 12, n. 1, JAN 2021. (18/11953-2, 12/23638-8, 19/04089-2)

DE SOUZA, MARCELA MARIA; NICIURA, SIMONE CRISTINA MEO; ROCHA, MARINA IBELLI PEREIRA; PAN, ZHANGYUAN; ZHOU, HUAIJUN; BRUSCADIN, JENNIFER JESSICA; DA SILVA DINIZ, WELLISON JARLES; AFONSO, JULIANA; DE OLIVEIRA, PRISCILA SILVA NEUBERN; MOURAO, GERSON B.; et al. DNA methylation may affect beef tenderness through signal transduction in Bos indicus. EPIGENETICS & CHROMATIN, v. 15, n. 1, p. 16-pg., 2022-05-13. (19/04089-2, 12/23638-8)

MALHEIROS, JESSICA MORAES; CORREIA, BANNY SILVA BARBOSA; CERIBELI, CAROLINE; BRUSCADIN, JENNIFER JESSICA; DINIZ, WELLISON J. S.; BANERJEE, PRIYANKA; DA SILVA VIEIRA, DIELSON; CARDOSO, TAINA FIGUEIREDO; ANDRADE, BRUNO GABRIEL NASCIMENTO; PETRINI, JULIANA; et al. Ruminal and feces metabolites associated with feed efficiency, water intake and methane emission in Nelore bulls. SCIENTIFIC REPORTS, v. 13, n. 1, p. 13-pg., 2023-10-21. (17/26537-1, 17/01189-0, 19/04089-2)

DE NOVAIS, FRANCISCO JOSE; YU, HAIPENG; CESAR, ALINE SILVA MELLO; MOMEN, MEHDI; POLETI, MIRELE DAIANA; PETRY, BRUNA; MOURAO, GERSON BARRETO; REGITANO, LUCIANA CORREIA DE ALMEIDA; MOROTA, GOTA; COUTINHO, LUIZ LEHMANN. Multi-omic data integration for the study of production, carcass, and meat quality traits in Nellore cattle. FRONTIERS IN GENETICS, v. 13, p. 14-pg., 2022-10-21. (12/23638-8, 19/04089-2)

SILVA-VIGNATO, BARBARA; CESAR, ALINE SILVA MELLO; AFONSO, JULIANA; MOREIRA, GABRIEL COSTA MONTEIRO; POLETI, MIRELE DAIANA; PETRINI, JULIANA; GARCIA, INGRID SOARES; CLEMENTE, LUAN GASPAR; MOURAO, GERSON BARRETO; REGITANO, LUCIANA CORREIA DE ALMEIDA; et al. Integrative Analysis Between Genome-Wide Association Study and Expression Quantitative Trait Loci Reveals Bovine Muscle Gene Expression Regulatory Polymorphisms Associated With Intramuscular Fat and Backfat Thickness. FRONTIERS IN GENETICS, v. 13, p. 15-pg., 2022-08-04. (19/04089-2)

LIMA, ANDRESSA OLIVEIRA; MALHEIROS, JESSICA MORAES; AFONSO, JULIANA; PETRINI, JULIANA; COUTINHO, LUIZ LEHMANN; JARLES DA SILVA DINIZ, WELLISON; BRESSANI, FLAVIA ALINE; TIZIOTO, POLYANA CRISTINE; NEUBERN DE OLIVEIRA, PRISCILA SILVA; SILVA RIBEIRO, JANSSEN AYNA; et al. Prune homolog 2 with BCH domain (PRUNE2) gene expression is associated with feed efficiency-related traits in Nelore steers. Mammalian Genome, v. 33, n. 4, p. 13-pg., 2022-07-16. (19/04089-2, 12/23638-8)

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CONTEVILLE, LILIANE COSTA; DA SILVA, JULIANA VIRGINIO; ANDRADE, BRUNO GABRIEL NASCIMENTO; COUTINHO, LUIZ LEHMANN; PALHARES, JULIO CESAR PASCALE; REGITANO, LUCIANA CORREIA DE ALMEIDA. Recovery of metagenome-assembled genomes from the rumen and fecal microbiomes of Bos indicus beef cattle. SCIENTIFIC DATA, v. 11, n. 1, p. 7-pg., 2024-12-18. (20/15565-7, 19/04089-2)

GARCIA, INGRID SOARES; SILVA-VIGNATO, BARBARA; MELLO CESAR, ALINE SILVA; PETRINI, JULIANA; DA SILVA, VINICIUS HENRIQUE; MOROSINI, NATALIA SILVA; GOES, CAROLINA PURCELL; AFONSO, JULIANA; DA SILVA, THAIS RIBEIRO; LIMA, BEATRIZ DELCARME; et al. Novel putative causal mutations associated with fat traits in Nellore cattle uncovered by eQTLs located in open chromatin regions. SCIENTIFIC REPORTS, v. 14, n. 1, p. 12-pg., 2024-05-02. (19/04089-2)

CONTEVILLE, LILIANE COSTA; DA SILVA, JULIANA VIRGINIO; ANDRADE, BRUNO GABRIEL NASCIMENTO; CARDOSO, TAINA FIGUEIREDO; BRUSCADIN, JENNIFER JESSICA; DE OLIVEIRA, PRISCILA SILVA NEUBERN; MOURAO, GERSON BARRETO; COUTINHO, LUIZ LEHMANN; PALHARES, JULIO CESAR PASCALE; BERNDT, ALEXANDRE; et al. Rumen and fecal microbiomes are related to diet and production traits in Bos indicus beef cattle. FRONTIERS IN MICROBIOLOGY, v. 14, p. 19-pg., 2023-12-15. (19/04089-2, 20/15565-7)