Efeito do creep-feeding associado à terminação intensiva sobre a metilação do dna no músculo esquelético de bovinos nelore

• Processo: 24/22290-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2025
• Data de Término da vigência: 29 de fevereiro de 2028
• Área de conhecimento: Ciências Agrárias - Zootecnia - Genética e Melhoramento dos Animais Domésticos
• Pesquisador responsável: Guilherme Luis Pereira
• Beneficiário: Gustavo Lucas Bezerra Tinoco
• Instituição Sede: Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia (FMVZ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Botucatu. Botucatu , SP, Brasil
• Assunto(s): Bos taurus indicus Carne bovina Análises multiômicas Suplementação Epigenômica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bos indicus | carne bovina | Metiloma | Multiomica | suplementação | Epigenética

Resumo

A metilação do DNA é um importante mecanismo epigenético que regula a expressão gênica sem alterar a sequência do DNA. Sabe-se que fatores ambientais, incluindo a dieta, podem influenciar padrões de metilação, impactando diversos aspectos do desenvolvimento e fenótipo dos animais. Desta forma, este estudo terá como objetivos caracterizar e identificar regiões gênicas e elementos regulatórios ligados a citosinas metiladas (5'mC) de forma diferencial no músculo Longissimus thoracis (LT), em dois momentos - desmama e abate - de bovinos Nelore submetidos à suplementação na fase de cria (creep-feeding), seguido das fases de recria e terminação intensivas a pasto. Além disso, por meio de abordagem multiômica, serão identificados genes diretamente e indiretamente regulados por metilação, por fim, também aqueles com diferentes padrões de metilação relacionados às características quantitativas de carcaça e de qualidade de carne. Para isso, dois grupos experimentais de bovinos machos Nelore foram estabelecidos: tratamento - creep-feeding (CF) associado à terminação intensiva, composto por 20 bezerros a pasto recebendo suplementação concentrada durante a fase de cria e, posteriormente, suplemento proteico-energético durante a recria e terminação; e controle - sem creep-feeding (SCF) associado à terminação intensiva, composto por 20 bezerros a pasto recebendo sal mineral (ad libitum) na fase de cria e, posteriormente, suplemento proteico-energético durante a recria e terminação. As biópsias do tecido muscular ocorreram em dois momentos distintos: T1 - à desmama (232 dias de idade); T2 - no pré-abate (554 dias de idade). O DNA total extraído das alíquotas do músculo será utilizado para construção de bibliotecas genômicas para sequenciamento por bissulfito. Serão, portanto, utilizadas 12 amostras (seis de cada grupo) em T1 e T2, totalizando 24 bibliotecas. Os dados obtidos serão analisados quanto à qualidade, alinhados ao genoma referência (ARS-UCD2.0) e convertidos em uma matriz contendo a proporção de citosinas metiladas em cada posição do genoma utilizando o programa Bismark. A anotação gênica e identificação de 5'mC (5'-metilcitosina) e regiões diferencialmente metiladas entre CF e SCF serão realizadas utilizando o pacote methylKit do ambiente R para T1 e T2. As análises para identificar relações entre genes diferencialmente metilados e a expressão gênica global no músculo esquelético será realizada por meio da técnica multivariada integrativa supervisionada baseada em MB-sPLSDA (multi block sparse partial least square discriminant analysis) conhecida por DIABLO (Data Integration Analysis for Biomarker discovery using Latent variable approaches for Omics studies) implementado no pacote mixOmics do R, também em T1 e T2. Por fim, para identificar as relações entre marcas epigenéticas, diferentes perfis de expressão e características de carcaça e qualidade de carne serão realizadas análise multivariada integrativa não supervisionada baseada em MB-sPLS utilizando o pacote mixOmics do R, em que serão relacionadas as matrizes contendo a proporção de 5'mC e expressão gênica dada em contagem para todos os genes anotados e matrizes contendo os valores quantitativos de características de carcaça obtidas por ultrassonografia nos tempos T1 e T2, bem como, de qualidade de carne obtidos imediatamente após T2. Portanto, os dados genômicos serão analisados de forma combinada aos dados fenotípicos quantitativos em cada um dos tempos, sendo que a qualidade de carne será analisada juntamente com os dados genômicos de T2. Ao explorar a interface entre nutrição precoce e regulação epigenética, será possível identificar prováveis associações entre padrões diferenciais de metilação e características fenotípicas relevantes, como qualidade de carcaça e carne, expandindo o conhecimento sobre os mecanismos moleculares subjacentes à produtividade animal e à qualidade dos produtos finais.