evaluación de panel snp en genes candidatos de vías metabólicas para carne en herefored

Upload: luis-meza

Post on 01-Mar-2016

218 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

Se realizó una validación preliminar de unpanel de marcadores SNP seleccionados de genescandidatos, relacionados al eje endócrino queregulan la hormona de crecimiento GH/IGF1, y a laformación y desaturación de ácidos grasos SCD/SREBP1, con características de composición decanal, calidad de carne y perfil de ácidos grasosde la grasa intramuscular en novillos Herefordsometidos a diferentes tratamientos de alimentacióndurante la etapa de recría y engorde intensivo.Se ajustaron las variables por el efecto de los8 tratamientos nutricionales y se calcularon losvalores residuales para los análisis de asociacióncon los marcadores SNP. Se determinó un total de11 696 genotipos de 237 novillos utilizando unpanel de 58 tag-SNP en los genes GHR, IGF1,IGFBP6, PMCH, SOCS2, STAT6, SCD1, SCD5,SREBP1, SCAP, INSIG1, INSIG2, MBTPS1, MBTPS2y SRPR, de los cuales se encontraron 11 SNPpolimórficos que estuvieron asociados significativamente:GHR_ rs41639262 sobre EGSu yMARBL; IGF1_ rs136251088 sobre PCC, PCE yPISTOLA; PMCH_ rs135033882 sobre OMEGA36;SOCS2_ ss252841026 sobre Terneza2d;STAT6_ rs109171041 sobre Terneza2d; STAT6_rs110097583 sobre Terneza2d; INSIG1_rs109314460 sobre Terneza21d; INSIG1_ss252452220 sobre OMEGA36; SCD5_ss252452202 sobre PUFA y Terneza2d; SCD5_rs43687655 sobre EGSu y OMEGA36; SRPR_rs42178091 sobre GRASAINTR, SFA, MUFA, PCC,PCE y PISTOLA. Estudios adicionales podríanconfirmar estos efectos, posibilitando mejorar lacalidad de la canal y de la carne, de animalessometidos a diferentes tratamientos de alimentacióna través de la selección.

TRANSCRIPT

  • Arch. Zootec. 63 (241): 73-84. 2014.Recibido: 12-11-12. Aceptado: 25-9-13.

    EVALUACIN DE PANEL SNP EN GENES CANDIDATOS DE VASMETABLICAS PARA CARNE EN HEREFORD

    EVALUATION OF PANEL SNP IN METABOLIC PATHWAYS CANDIDATE GENESFOR MEAT IN HEREFORD

    Branda Sica, A.1*; Ravagnolo, O.2; Brito, G.2; Baldi, F.2; LaManna, A.2; Banchero, G.2;Navajas, E.A.1; Rincn, G.3 y Medrano, J.F.3

    1Instituto Nacional de Investigacin Agropecuaria. Unidad de Biotecnologa. Rincn del Colorado. Uruguay.*[email protected] Nacional de Investigacin Agropecuaria. Programa Nacional de Carne y Lana. Tacuaremb.Uruguay.3Departamento de Ciencia Animal. Universidad de California. Davis. California. USA.

    PALABRAS CLAVE ADICIONALESBovinos de carne. Composicin de canal. Calidadde carne. Perfil de cidos grasos.

    ADDITIONAL KEYWORDSBeef cattle. Carcass composition. Meat quality.Fatty acid profile.

    RESUMENSe realiz una validacin preliminar de un

    panel de marcadores SNP seleccionados de genescandidatos, relacionados al eje endcrino queregulan la hormona de crecimiento GH/IGF1, y a laformacin y desaturacin de cidos grasos SCD/SREBP1, con caractersticas de composicin decanal, calidad de carne y perfil de cidos grasosde la grasa intramuscular en novillos Herefordsometidos a diferentes tratamientos de alimenta-cin durante la etapa de recra y engorde intensi-vo. Se ajustaron las variables por el efecto de los8 tratamientos nutricionales y se calcularon losvalores residuales para los anlisis de asociacincon los marcadores SNP. Se determin un total de11 696 genotipos de 237 novillos utilizando unpanel de 58 tag-SNP en los genes GHR, IGF1,IGFBP6, PMCH, SOCS2, STAT6, SCD1, SCD5,SREBP1, SCAP, INSIG1, INSIG2, MBTPS1, MBTPS2y SRPR, de los cuales se encontraron 11 SNPpolimrficos que estuvieron asociados signifi-cativamente: GHR_ rs41639262 sobre EGSu yMARBL; IGF1_ rs136251088 sobre PCC, PCE yPISTOLA; PMCH_ rs135033882 sobre OME-GA36; SOCS2_ ss252841026 sobre Terneza2d;STAT6_ rs109171041 sobre Terneza2d; STAT6_rs110097583 sobre Terneza2d; INSIG1_rs109314460 sobre Terneza21d; INSIG1_ss252452220 sobre OMEGA36; SCD5_

    ss252452202 sobre PUFA y Terneza2d; SCD5_rs43687655 sobre EGSu y OMEGA36; SRPR_rs42178091 sobre GRASAINTR, SFA, MUFA, PCC,PCE y PISTOLA. Estudios adicionales podranconfirmar estos efectos, posibilitando mejorar lacalidad de la canal y de la carne, de animalessometidos a diferentes tratamientos de alimenta-cin a travs de la seleccin.

    SUMMARYThe phenotype-genotype associations of a

    panel of SNP markers selected from candidategenes related to the growth hormone GH/IGF1endocrine axis and the fatty acid synthesisand desaturation SCD/SREBP1 pathways, wereexamined. Phenotypes of interest were carcasscomposition, meat quality and fatty acid profiles ofintramuscular fat in Hereford steers under differentfeeding treatments during the growth and finishingstages. Variables were adjusted for the effect ofeight nutritional treatments and residual valueswere used in the association analysis with theSNP markers. A total of 11 696 genotypes of 237steers were determined using a panel of 58 tag-SNP in the GHR, IGF1, IGFBP6, PMCH, SOCS2,STAT6, SCD1, SCD5, SREBP1, SCAP, INSIG1,INSIG2, MBTPS1, MBTPS2 and SRPR genes. A total

  • Archivos de zootecnia vol. 63, nm. 241, p. 74.

    BRANDA SICA ET AL.

    of 11 polymorphic SNP were significantly asso-ciated with traits of interest: GHR_ rs41639262 onEGSu and MARBL; IGF1_ rs136251088 on PCC,PCE and PISTOLA; PMCH_ rs135033882 on OME-GA36; SOCS2_ ss252841026 on Terneza2d;STAT6_ rs109171041 on Terneza2d; STAT6_rs110097583 on Terneza2d; INSIG1_ rs109314460on Terneza21d; INSIG1_ ss252452220 on OME-GA36; SCD5_ ss252452202 on PUFA andTerneza2d; SCD5_ rs43687655 on EGSu andOMEGA36; SRPR_ rs42178091 on GRASAINTR,SFA, MUFA, PCC, PCE and PISTOLA. Additionalstudies could validate the marker-trait associationeffects that would make it possible to use thesegenetic markers to improve carcass and meatquality of animals under different feeding regimes.

    INTRODUCCIN

    La produccin de carne bovina en Uru-guay representa una importante fuente dedivisas, siendo la calidad de la canal y de lacarne elementos clave para su compe-titividad. La composicin de canal, calidadde la carne y perfil de cidos grasos de lagrasa intramuscular son factores de interseconmico y de exigencia por parte de losmercados y consumidores. El nivel de termi-nacin de un animal depende de su tamaocorporal y, a su vez, es influenciado por ladieta utilizada durante el engorde. Los ani-males con engorde intensivo durante la recratendrn mayor nivel de engrasamiento en lacanal (Baldi et al., 2010). El uso de mutacio-nes funcionales como marcadores que ex-plican una proporcin significativa de lavarianza fenotpica es la opcin ms eficazpara la seleccin asistida por marcadores sila estimacin de los efectos est apropiada-mente validada (Dekkers, 2004).

    La hormona de crecimiento (GH) estimplicada en varios procesos metablicos yfisiolgicos (Etherton, 2004; Chagas et al.,2007); para producir sus efectos debe unir-se a su receptor (GHR) (Edens y Talamantes,1998; Zhu et al., 2001). El gen GHR bovinoest en un QTL (loci de rasgos complejos ocuantitativos, siglas en ingls) para pro-duccin y composicin de leche, y porcen-

    taje de grasa corporal en el cromosoma 20(Georges et al., 1995; Arranz et al., 1998;Zhang et al., 1998). Ge et al. (2003) sugirie-ron que los polimorfismos en el gen GHRpodran ser marcadores potenciales para lasconcentraciones sricas de IGF1 (factor decrecimiento para la insulina) en ganadoAngus. Los trabajos de Rincn et al. (2009)y DeAtley et al. (2010) han sugerido que elgen STAT6 (transductor de seal yactivador de transcripcin 6) es un gencandidato posicional en el cromosoma bo-vino 5 para caractersticas de crecimiento ycanal en el ganado bovino. Las protenasSTAT estn implicadas en la sealizacincelular mediante cascadas en citoquinas ohormonas, tales como GH y leptina, que seunen a sus receptores (Rawlings et al., 2004;Fruhbeck, 2006; Schindler y Plumlee, 2008).

    El conocimiento de la calidad nutricionaly composicin de cidos grasos saturados,mono y poli-insaturados en la carne es degran importancia en relacin con el nivel decolesterol en la sangre cuyo aumento, favo-rece la arteriosclerosis y enfermedadescoronarias en los humanos (Kromhout etal., 2002). Estos efectos son debidos prin-cipalmente al cido lurico (C12:0), el cidomirstico (C14:0) y el cido palmtico (C16:0),mientras que los otros cidos grasos satu-rados (C4:0 a C10:0 y C18:0) son neutrales(Bonanome y Grundy, 1988).

    Existen estudios que argumentan el con-trol gentico de la variacin de la formaciny desaturacin de cidos grasos en bovinosde carne (Taniguchi et al., 2004; Orr et al.,2011). La enzima delta-9-desaturasa (SCD)haba sido propuesta como un nuevo regu-lador de la homeostasis energtica corporal(Paton y Ntambi, 2009) y es uno de los genescandidatos ms prometedores para explicarla variabilidad de la composicin y perfil decidos grasos. Esta enzima, localizada en elretculo endoplsmico, es responsable en lacatlisis de la insercin de un enlace dobleen la posicin delta, para la produccin decis-9-trans-11 cido linoleico conjugado(CLA) (Bauman et al., 1999; Schmid et al.,

  • Archivos de zootecnia vol. 63, nm. 241, p. 75.

    PANEL SNP EN GENES CANDIDATOS DE VAS METABLICAS PARA CARNE

    2006) en la grasa de rumiantes, y para lasntesis de cido palmtoleico (C16:1) y oleico(C18:1, cis-9) (Enoch et al., 1976). Conviertelos cidos grasos saturados (SFA) en ci-dos mono-insaturados (MUFA) para pro-ducir CLA. Se han caracterizado dosisoformas diferentes de SCD: SCD1 y SCD5,localizadas en los cromosomas bovinos 26y 6, respectivamente (Campbell et al., 2001;Lengi y Corl, 2007). La expresin de SCDest regulada por varios factores de trans-cripcin, proteasas y otros elementos regu-ladores incluyendo SREBP1 (protena 1 deunin al elemento regulador del esterol),INSIG (protena inducida por la insulina) ySCAP (clivaje de activacin por la protenaSREBP), entre otros (Mauvoisin y Mounier,2011). Jacobs et al. (2011), evaluaron elpatrn de expresin de SCD5 en la glndulamamaria, sugiriendo que este gen podraestar regulado diferencialmente con res-pecto a SCD1 por factores dietticos. No seha encontrado ningn trabajo que detalle laexpresin de SCD5 en tejido adiposo omuscular, adems de ser altamente expresa-do en el cerebro (Lengi y Corl, 2007).

    El objetivo de este trabajo fue la valida-cin preliminar de un panel de marcadoresSNP (polimorfismo de nucletido simple,siglas en ingls) seleccionados de genescandidatos, relacionados al eje endcrinoque regulan la hormona de crecimiento GH/IGF1, y la formacin y desaturacin de ci-dos grasos SCD/SREBP1, con las caracte-rsticas de carcasa, calidad de la carne yperfil de cidos grasos de la grasa intra-muscular en novillos Hereford sometidos adiferentes manejos nutricionales durante laetapa de recra y engorde intensivo.

    MATERIAL Y MTODOS

    ANIMALES Y DATOS FENOTPICOSPara realizar el anlisis de asociacin

    entre los marcadores SNP desarrollados porRincn et al. (2009, 2012) y las caractersti-cas de composicin de canal, calidad decarne y perfil de cidos grasos, se emplea-

    ron 237 novillos Hereford, recrados yengordados en la Unidad del Lago de INIALa Estanzuela, Colonia, desde junio del 2008(invierno) hasta marzo del 2009 (otoo) yque corresponden a una investigacin so-bre el efecto de niveles nutricionales duran-te el post-destete y perodo de terminacin(Baldi et al., 2010). Se realizaron dos mane-jos nutricionales contrastantes (corral ver-sus pasturas) al destete de los terneros (170kg), asignndolos a uno de los 4 diferentestratamientos (corral concentrado alto, CA;corral concentrado bajo, CB; pastura alto,PA y pastura bajo, PB), luego durante laprimavera y verano (septiembre del 2008hasta febrero del 2009) se juntaron a unmanejo conjunto sobre praderas permanen-tes. En la etapa de terminacin de los anima-les (entre 350-360 kg), en los ltimos 90-180das, se volvieron a subdividir en formaaleatoria en pasturas de alta calidad o enconfinamiento. Se faenaron los animalescuando alcanzaron los 500 kg. En resumen,se han generado 8 tratamientos de alimen-tacin de la forma como se describe: T1: CA+ Corral; T2: CB + Corral; T3: PA + Corral;T4: PB + Corral; T5: CA + Pastura; T6: CB +Pastura; T7: PA + Pastura; y T8: PB + Pas-tura.

    Los novillos utilizados provenan de unsolo origen y estuvieron sujetos a condicio-nes experimentales desde el post-destetehasta el momento de la faena y cuentan contoda la informacin recolectada en el trans-curso del ensayo.

    Para este trabajo se consideraron lasmediciones del rea de ojo de bife (AOB-cm2) y el espesor de grasa subcutnea porultrasonido (EGSu-mm) entre la 12-13 cos-tilla en el animal vivo y el peso de la canalcaliente (PCC-kg) en el frigorfico. Posterioral enfriado se registr el peso de la canal(PCE-kg) y el pH a las 48 horas post-faena(pH2d) en el msculo longissimus thoracisentre la 12 y 13 costilla y despus delcuarteo se tom el peso del corte pistola(PISTOLA-kg), que se obtiene a partir de lamedia res seccionando transversalmente el

  • Archivos de zootecnia vol. 63, nm. 241, p. 76.

    BRANDA SICA ET AL.

    raquis entre la 10 y 11 vertebra dorsales; esla pieza que comprende la totalidad del cuar-to trasero a 3 costillas y est constituido porlos siguientes cortes: bife angosto, lomo,cuadril, colita de cuadril, peceto, cuadrada,nalga de adentro, bola de lomo, tortuguita ygarrn. Al desosado se pesaron los princi-pales cortes provenientes de PISTOLA(lomo, bife angosto y cuadril -rump andloin, RL-kg), los recortes de carne y grasa ylos huesos. Se extrajeron muestras del ms-culo longissimus lumborum, las cuales fue-ron maduradas durante 2 (Terneza2d-kgF) y21 das (Terneza21d-kgF) a 2-3 C para ladeterminacin del grado de dureza (fuerzade corte de una muestra de carne bifeangosto-, Warner-Braztler) en forma ob-jetiva. La cantidad de veteado marmoleado(cantidad y distribucin de la grasaintramuscular) se estim de manerasubjetiva mediante un puntaje segn laescala del USDA (Departamento de Agri-cultura de EE.UU). Se analiz qumicamen-

    te el porcentaje de grasa intramuscular(GRASAINTR-%), a travs del mtodo deFolch et al. (1957), y se determin el perfil decidos grasos por cromatografa de gases:porcentaje de cidos grasos saturados (FSA-%), cidos mono-insaturados (MUFA-%),cidos poli-insaturados (PUFA-%), y la re-lacin cidos poli-insaturados n-3 y n-6(OMEGA36-relacin n3/n6). Las estadsti-cas descriptivas con sus valores de media,desvo estndar, mnimo y mximo para lasvariables de composicin de carcasa, cali-dad de carne y perfil de cidos grasos, semuestran en la tabla I.

    ANLISIS ESTADSTICOTodas las variables analizadas fueron

    previamente ajustadas por los 8 tratamien-tos nutricionales utilizados. La estimacinde los efectos de los SNP se realiz a partirde los residuales obtenidos, no pudindoseanalizar ajustes por el efecto padre por au-sencia de informacin genealgica. El mo-

    Tabla I. Estadstica descriptiva de las caractersticas de composicin de canal, calidad decarne y perfil de cidos grasos en engorde de novillos Hereford. (Descriptive statistics of carcasscomposition, meat quality and fatty acid profiles of Hereford steers).

    Caracterstica n Media Desvo estndar Mnimo Mximo

    EGSu-mm 226 7,483 2,114 4,064 14,224AOB-cm2 227 54,467 5,005 42,559 71,233PCC-kg 227 249,865 19,269 201,600 302,000PCE-kg 227 243,072 18,621 197,000 292,000PISTOLA-kg 227 53,599 4,360 42,336 67,160RL-kg 225 11,842 1,056 8,750 15,200Terneza2d-kgF 221 4,016 1,491 1,840 10,205Terneza21d-kgF 220 3,328 0,831 2,015 8,300pH2d 221 5,517 0,138 5,350 6,520MARBL-escala USDA1 225 224,711 75,473 100,000 400,000GRASAINTR-% 225 3,37 1,17 1,48 8,4SFA-% 217 45,041 2,341 37,350 52,710MUFA-% 217 46,995 2,876 39,110 55,190PUFA-% 217 7,514 2,080 4,060 16,280OMEGA 36-relacin n3/n6 217 0,431 0,207 0,181 1,839

    1Niveles de marmoleado segn escala USDA: 100-199= prcticamente desprovisto; 200-299= trazas;300-399= leve; 400-499= poco.

  • Archivos de zootecnia vol. 63, nm. 241, p. 77.

    PANEL SNP EN GENES CANDIDATOS DE VAS METABLICAS PARA CARNE

    delo utilizado para la generacin de losresiduales fue: yij = T8i + eij; donde yij es lacaracterstica analizada del i-simo animalen el j-simo tratamiento; T8i es el efecto dela i-sima clase del Tratamiento (i de 1 a 8);eij es el residual. Estos anlisis fueron rea-lizados usado el procedimiento GLM delpaquete estadstico SAS (SAS, 2007).

    EXTRACCIN DE ADN Y GENOTIPADOA partir de las muestras de sangre de 237

    novillos Hereford, se realiz la extraccindel ADN de acuerdo con el protocolo deSambrock et al. (1989) . Para el genotipadoen estos novillos se utiliz un panel de SNPdesarrollado por Rincn et al. (2009, 2012),con el fin de explicar las variaciones a nivelde crecimiento, rendimiento carnicero y ca-lidad de la carcasa. Dicho panel consisti en58 SNPs en genes candidatos relacionadoscon el eje que regula la hormona de creci-miento GH/IGF1: GHR, IGF1, IGFBP6 (pro-tena 6 de enlace del IGF), PMCH (hormonaconcentradora de pro-melanina), SOCS2(supresor de seal de las citoquinas) ySTAT6, y con la formacin y desaturacinde cidos grasos SCD/SREBP1: SCD1,SCD5, SREBP1, SCAP, INSIG1, INSIG2,MBTPS1 (peptidasa del factor de transcrip-cin de membrana, sitio 1), MBTPS2(peptidasa del factor de transcripcin demembrana, sitio 2) y SRPR (receptor de reco-nocimiento de seal de partculas protenade acoplamiento). Estos marcadores anali-zados representan regiones en desequili-brio de ligamiento para diferentes genesque fueron resecuenciados en diferentesrazas bovinas (tag-SNP). Las designacio-nes de los SNP fueron informadas previa-mente por Rincn et al. (2009, 2012) y serealizaron de acuerdo a la identificacin decada uno de ellos est detallada en el dbSNPdel NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/SNP/; accedido por ltima vez el 4 deenero, 2013). El genotipado fue llevado acabo utilizando la plataforma SequenomMassARRAY, en GeneSeek Inc. (Lincoln,NE, USA).

    ANLISIS DE LOS SNP, ASOCIACIN Y PRO-CESAMIENTO DE DATOS

    Para los anlisis de los SNP se utiliz elprograma HelixTree SVS versin 7 (GoldenHelix Inc., Bozeman, Montana, USA). Secalcularon sus frecuencias del alelo menor(MAF), proporcin de individuos geno-tipados (call rate) y valor p del test enequilibrio de Hardy-Weinberg (HWE p) paracada uno de los SNP. Se realiz el anlisis deasociacin genotpica con mdulo de an-lisis gentico (modelo aditivo) y regresindel HelixTree SVS7. Se han utilizado loscriterios de calidad estndar en este trabajo:se han eliminado genotipos que presenta-ron call rate inferior al 80 % y MAF igual inferior a 0,01. Se analizaron las estimacio-nes del efecto de sustitucin allica porregresin del fenotipo sobre las variablesdel genotipo.

    RESULTADOS Y DISCUSIN

    Se obtuvo un total de 11 696 genotiposen 237 novillos Hereford. De los 58 SNPoriginales del panel se descartaron 18 SNP,de los cuales 2 no se pudieron identificarcorrectamente en ninguna de las muestras,7 eran slo monomrficos, y 9 tenan callrate inferior al 80 % y MAF igual o menor a0,01. Esto se debe a que la raza Herefordutilizada no estaba incluida en el panel deSNP en donde se detectaron los SNP. Portanto, quedaron 40 tag-SNP identificadosen los genes de las vas GH/IGF1 y SCD/SREBP1 para analizar sus efectos sobre lascaractersticas previamente corregidas porel efecto de los 8 tratamientos durante laetapa de recra y engorde intensivo de no-villos. Se encontraron 11 SNP polimrficosen los genes IGF1, GHR, PMCH, SOCS2,STAT6, INSIG1, SCD5 y SRPR que estuvie-ron asociados significativamente (p

  • Archivos de zootecnia vol. 63, nm. 241, p. 78.

    BRANDA SICA ET AL.

    este estudio. La tabla III muestra los efectosde sustitucin allica (ESA) y las mediasdependientes de los genotipos con losmarcadores significativos (p

  • Archivos de zootecnia vol. 63, nm. 241, p. 79.

    PANEL SNP EN GENES CANDIDATOS DE VAS METABLICAS PARA CARNE

    Garret et al. (2008) analizaron los poli-morfismos de la secuencia en la reginreguladora del promotor (1,195 pb), queconsisti de 9 SNP y un microsatlite. Tresde estos SNP fueron descritos previamentepor Hale et al. (2000) y 1 SNP por Shermanet al. (2008). Los anlisis de re-secuenciacinrevelaron diferencias en la regin promotorade GHR entre ganado Brahman (Bos indicus)y razas de Bos taurus (Garret et al., 2008).Sin embargo, el promotor del gen GHR bo-vino es muy complejo y requiere de inves-tigaciones adicionales para determinar lafuncionalidad de los genes, si este SNP esuna mutacin casual. En el trabajo de Baldiet al. (2010), se observ que los animales,los grupos CA y CB, presentaron mayorcobertura de grasa en la canal cuando laterminacin fue a corral. Con este marcadordel gen GHR se podra seleccionar aquellosanimales que posean menor nivel de engra-samiento y por ende carne ms magra, cua-lidades que forman parte de las exigenciasdel mercador consumidor.

    Los otros 5 SNP en los genes IGF1,PMCH, SOCS2 y STAT6 del eje endcrinoGH/IGF1 estn localizados en el cromosomabovino 5. En el caso de IGF1_ rs136251088para peso de la canal caliente y enfriada, seobserv que el promedio de los genotiposdel heterocigota GT (-2,042 y -2,114) fueronsimilares al homogicota TT (2,604 y 2,678)y diferentes al heterocigota GG (-11,185 y-10,983) (tabla III). Esta observacin podraindicar que no hubo un ajuste del modeloaditivo a pesar que los valores coincidieroncon los de regresin con un nmero menorde animales con genotipo GG. Sin embargo,los valores de ESA para este SNP del genIGF1 mostraron que los animales seleccio-nados con genotipo GG tienen menos pesode canal caliente y enfriada (5 kg menos), yde pistola (1 kg menos) que los de genotipoTT (tabla III). El alelo G del gen IGF1 estasociado con una disminucin en el peso dela canal caliente y enfriada y de la pistola.Este SNP del gen IGF1 est localizado en elintrn 4 y no afecta la secuencia proteica.

    Para PMCH_ rs135033882 en la relacinde cidos poli-insaturados n-3 y n-6, tam-bin se observ que el modelo aditivo no seajusta al promedio de los genotipos, y po-dra asumirse otro modelo de accin gnica,ya que se mostr un aumento de 23 % en larelacin de cidos poli-insaturados n-3 y n-6 para los animales seleccionados congenotipo AA que los de genotipo TT (tablaIII). Este SNP del gen PMCH es una sustitu-cin sinnima localizada en la regin notraducida 5 (UTR 5). Los polimorfismos enlas regiones UTR 5 y 3 de un gen puedenafectar un producto gnico alterando launin del factor de transcripcin (Crawfordy Nickerson, 2005).

    Los animales seleccionados con geno-tipo CC para SOCS2_ ss252841026 tienenmenos terneza en la carne con 2 das demaduracin que los de genotipo TT (tablaIII). El alelo C del gen SOCS2 est asociadocon una disminucin en la terneza de lacarne con 2 das de maduracin. Este SNPdel gen SOCS2 tambin es una sustitucinsinnima localizada en la UTR 5.

    Los 2 SNP del gen STAT6 (STAT6_rs109171041 y STAT6_ rs110097583) sonsinnimos y estn situados en el intrn 1 y8. Los valores de ESA para STAT6_rs109171041 mostraron una diferencia enlos promedios de los genotipos observadospara la terneza de la carne con maduracinde 2 das que aument (-0,216 kgF) en losanimales seleccionados con genotipo GGcon respecto a los de genotipo CC (tablaIII). En cambio, los animales seleccionadoscon genotipo GG para STAT6_ rs110097583tienen menos terneza en la carne con 2 dasde maduracin que aquellos con genotipoAA (tabla III). Estos resultados concuer-dan con los obtenidos por Rincn et al.(2009) que encontr polimorfismos en estegen que estn asociados con caractersti-cas de la canal y de crecimiento en ganadode engorde en condiciones de confinamien-to (feedlot). El gen STAT6 acta de media-dor en la sealizacin y funciona como unfactor de transcripcin. Este gen integra el

  • Archivos de zootecnia vol. 63, nm. 241, p. 80.

    BRANDA SICA ET AL.

    complejo STAT que est conformado pordiferentes protenas que participan en laactivacin de procesos enzimticos reque-ridos para la sntesis del IGF1 (Schindler yPlumlee, 2008). El gen SOCS incluye unafamilia de 8 protenas que se asocian nega-tivamente al IGF1 inhibiendo su secrecin(Cooke et al., 2008).

    Debido a la proximidad de los genes enel cromosoma bovino 5 se mostr que afec-tan los niveles de grasa, marmoleado y ter-neza de la carne en bovinos de carne, esposible que los SNP en los genes PMCH ySOCS2 interactuando a travs de sus facto-res de transcripcin con otro gen casual, enese caso con el promotor del GHR, producenmenos grasa y carne menos tierna.

    Los 2 SNP del gen INSIG1 (INSIG1_rs109314460 e INSIG1_ ss252452220) estnlocalizados en el cromosoma bovino 4 y seencuentran en los exones 1 y 4, respectiva-mente. Estas mutaciones no sinnimas (fun-cionales) afectan la secuencia de protenapor el cambio de aminocidos de Ser/Glypara INSIG1_ rs109314460 y de Leu/Phepara INSIG1_ ss252452220 (Rincn et al.,2012). Los valores de ESA mostraron quelos animales seleccionados con genotipoAA para INSIG1_ rs109314460, tienen msterneza en la carne con 21 das de madura-cin que los de genotipo GG (tabla III). Losanimales seleccionados con genotipo CCpara INSIG1_ ss252452220 tienen 35 % msen la relacin de cidos poli-insaturados n-3 y n-6 que los de genotipo TT (tabla III).Como estos 2 SNP fueron analizados en unnmero muy reducido habra que confirmarsi es una mutacin funcional sobre la terne-za en la carne con 21 das de maduracin yla relacin de cidos poli-insaturados n-3 yn-6.

    Los 2 SNP en el gen SCD5 (SCD5_ss252452202 y SCD5_ rs43687655) localiza-dos en el cromosoma bovino 6 (en el exn 3y 4, respectivamente) son mutacionessinnimas y no afectan la conformacinproteica. Los animales seleccionados congenotipo TT para SCD5_ ss252452202 tie-

    nen 52 % ms de cidos poli-insaturados ymenos terneza con 2 das de maduracin quelos de genotipo CC (tabla III). El alelo C delgen SCD5 est asociado con un aumentode porcentaje de cidos grasos poli-insaturados y una disminucin en la ternezade la carne con 2 das de maduracin. Estegen est implicado en la biosntesis de ci-dos grasos no saturados y est relacionadocon la diferenciacin de adipositos madu-ros del tejido adiposo intramuscular duran-te la fase temprana del crecimiento (Lengi yCorl, 2010). Para SCD5_ rs43687655, losanimales seleccionados con genotipo CCtienen 330 mm menos de espesor de grasasubcutnea y 17% menos en la relacin decidos poli-insaturados n-3 y n-6 que los degenotipo TT (tabla III). El alelo C del genSCD5 est asociado con una disminucinen espesor de grasa subcutnea y en larelacin de cidos poli-insaturados n-3 y n-6. Sin embargo, esos 2 SNP del gen SCD5son mutaciones sinnimas, la sustitucinocurre en una regin funcional y la informa-cin ser transcrita en ARNm.

    Para SRPR_ rs42178091, los animalesseleccionados con genotipo AA tienenms cidos grasos saturados y grasaintramuscular, menos cidos mono-insaturados, peso de la canal caliente yenfriada, y de pistola que los de genotipoTT (tabla III). El alelo A del gen SRPR estasociado con un aumento en el porcentajede cidos grasos saturados y de grasaintramuscular, una disminucin en el por-centaje de cidos mono-insaturados, y en elpeso de la canal caliente y enfriada, y de lapistola. Este SNP est localizado en elcromosoma bovino 29 y se encuentra en unaregin no codificante. Baldi et al. (2010)encontraron efectos significativos del ma-nejo nutricional durante la recra sobre elpeso de la canal, cuando la terminacin fuerealizada en condiciones de engorde a co-rral. El grupo PB fue el que present losmenores pesos de canal caliente en relacinal grupo CA. Al tener menor contenido decidos grasos mono-insaturados (principal-

  • Archivos de zootecnia vol. 63, nm. 241, p. 81.

    PANEL SNP EN GENES CANDIDATOS DE VAS METABLICAS PARA CARNE

    Tabla III. Efectos y medias dependientes de los genotipos con los marcadores significativos(p

  • Archivos de zootecnia vol. 63, nm. 241, p. 82.

    BRANDA SICA ET AL.

    mente cido oleico, C18:1, cis-9) sugiereque podra haber una depresin de la activi-dad de las desaturasas (Chung et al., 2007).Baeza et al. (2012) encontraron efectos sig-nificativos de los polimorfismos SRPR so-bre la actividad de las desaturasas en novi-llos Brangus alimentados a pasto, desta-cando la importancia de los procesos desealizacin celular para el transporte y laactivacin temprana de la protena, y unpapel de apoyo para estos mecanismos en lavariabilidad de la composicin y perfil decidos grasos en la carne bovina. El genSRPR codifica una subunidad del receptorde reconocimiento de seal de partculas(protenas de secrecin y de membrana) enel retculo endoplsmico.

    CONCLUSIONES

    Este trabajo mediante herramientas ge-nmicas ha sido una oportunidad para ob-servar el comportamiento de los diferentesmarcadores de las vas metablicas en estascaractersticas evaluadas en el engorde denovillos Hereford. Los SNP no sinnimos

    (funcionales) en los genes GHR e INSIG1son recomendados como marcadores can-didatos de variacin en el nivel de engrasa-miento, la puntuacin de marmoleado, laterneza de la carne con 21 das de madura-cin y la relacin de cidos poli-insaturadosn-3 y n-6. Estos SNP podran ser integradosa los paneles de marcadores para la selec-cin y se incrementara el valor de las carac-tersticas de calidad de carne, composicinde la canal, evitando los efectos perjudicia-les en la calidad de la carne. Un incrementoen las dimensiones del experimento podrapermitir estudiar si los resultados prelimina-res encontrados se mantienen constantescon los diferentes tratamientos nutricionaleso si por lo contrario tienen efectos diferen-ciales.

    AGRADECIMIENTOS

    A la Sociedad de Criadores de Herefordde Uruguay y a Tacuaremb-Marfrig por sucooperacin a travs del Proyecto de Inves-tigacin y Desarrollo del INIA: Engorde yCalidad de Carne.

    BIBLIOGRAFA

    Arranz, J.J.; Coppieters, W.; Berzi, P.; Cambisano,N.; Grisart, B.; Karim, L.; Marcq, F.; Moreau, L.;Mezer C.; Riquet, J.; Simon, P.; Vanmanshoven,P.; Wagenaar, D. and Georges, M. 1998. A QTLaffecting milk yield and composition maps tobovine chromosome 20: A confirmation. AnimGenet, 29: 107-115.

    Baeza, M.C; Corva, P.M.; Soria, L.A.; Pavan, E.;Rincn, G. and Medrano, J.F. 2012. Geneticvariants in a lipid regulatory pathway as potentialtolos for improving the nutritional quality ofgrass-fed beef. Anim Genet, doi:10.111/j.1365-2052.2012.02386.x

    Baeza, M.C.; Corva, P.M.; Soria, L.A.; Rincon, G.;Medrano, J.F.; Pavan, E.; Villarreal, E.L.; Schor,A.; Melucci, L.; Mezzadra, C. and Miquel, M.C.2011. Genetic markers of body composition andcarcass quality in grazing Brangus steers.Genet Mol Res, 10: 3146-3156.

    Baldi, F.; Banchero, G.; LaManna, A.; Fernndez,

    E. y Prez, E. 2010. Efecto del manejo nutricionalpost-destete y durante el perodo de termina-cin sobre las caractersticas de crecimiento yeficiencia de conversin en sistemas de recray engorde intensivo. Produccin de carne des-de una invernada de precisin. Serie Activida-des de Difusin, INIA. N 609.

    Bauman, D.E.; Baumgard, L.H.; Corl, B.A. andGriinari, J.M. 1999. Biosynthesis of conjugatedlinoleic acid in ruminants. Proceedings of theAmerican Society of Animal Science Meeting.Indianapolis, Indiana. pp. 1-5.

    Bonanome, A. and Grundy, S.M. 1988. Effect ofdietary stearic acid on plasma cholesterol andlipoprotein levels. N Engl J Med, 318: 1244-1248.

    Campbell, E.M.; Gallagher, D.S.; Davis, S.K.; Taylor,J.F. and Smith, S.B. 2001. Rapid communication:mapping of the bovine stearoylcoenzyme Adesaturase (SCD) gene to BTA26. J Anim Sci,

  • Archivos de zootecnia vol. 63, nm. 241, p. 83.

    PANEL SNP EN GENES CANDIDATOS DE VAS METABLICAS PARA CARNE

    79: 1954-1955.Chagas, L.M.; Bass, J.J.; Bleache, D.; Burke, C.R.;

    Kay, J.K.; Lindsay, D.R.; Lucy, M.C.; Martin,G.B.; Meier, S.; Rhodes, F.M.; Roche, J.R.;Thatcher, W.W. and Webb, R. 2007. Invitedreview: New perspectives on the roles of nutritionand metabolic priorities in the subfertility of high-producing dairy cows. J Dairy Sci, 90: 4022-4032.

    Chung, K.Y.; Lunt, D.K.; Kawachi, H.; Yano, H. andSmith, S.B. 2007. Lipogenesis and stearoyl-CoA desaturase gene expression and enzymeactivity in adipose tissue of short- and long-fedAngus and Wagyu steers fed corn- or hay-based diets. J Anim Sci, 85: 380-387.

    Cooke, R.F.; Arthington, J.D.; Araujo, D.B.; Lamb,G.C. and Ealy, A.D. 2008. Effects of supplemen-tation frequency on performance, reproductive,and metabolic responses of Brahman-crossbred females. J Anim Sci, 86: 2296-2309.

    Crawford, D.C. and Nickerson, D.A. 2005.Definition and clinical importance of haplotypes.Annu Rev Med, 56: 303-320.

    DeAtley, K.L.; Rincn, G.; Farber, C.R.; Medrano,J.F.; Luna-Nervarez, P.; Enns, R.M; Van-Leeuwen, D.M.; Silver, G.A. and Thomas, M.G.2010. Genetic analysis involving microsatelliteETH10 genotypes on bovine chromosome 5 andperformance trait measures in Angus andBrahman-influenced cattle. J Anim Sci, 89:2031-2041.

    Dekkers, J.C.M. 2004. Commercial application ofmarker- and gene-assisted selection in livestock:Strategies and lessons. J Anim Sci, 82(E. Suppl.):E313-E328.

    Edens, A. and Talamantes, F. 1998. Alternativeprocessing of growth hormone receptortranscripts. Endocr Rev, 19: 559-582.

    Enoch, H.G.; Catala, A. and Strittmatter, P. 1976.Mechanism of rat liver microsomal stearyl-CoAdesaturase. Studies of the substrate specificity,enzyme-substrate interactions, and the functionof lipid. J Biol Chem, 251: 5095-5103.

    Etherton, T.D. 2004. Somatotropic function: Thesomatomedin hypothesis revisited. J Anim Sci,82(E. Suppl.): E239-E244.

    Folch, J.; Lees, M. and Sloane-Stanley, G.H. 1957.A simple method for the isolation and purificationof total lipids from animal tissues. J Biol Chem,193: 265-275.

    Fruhbeck, G. 2006. Intracellular signallingpathways activated by leptin. Biochem J, 393:7-20.

    Garrett, A.J.; Rincon, G.; Medrano, J.F.; Elzo, M.A.;Silver, G.A. and Thomas, M.G. 2008. Promoterregion of the bovine growth hormone receptorgene: Single nucleotide polymorphism discoveryin cattle and association with performance inBrangus bulls. J Anim Sci, 86: 3315-3323.

    Ge, W.; Davis, M.E.; Hines, H.C.; Irvin, K.M. andSimmen, R.C. 2003. Association of singlenucleotide polymorphisms in the growth hormoneand growth hormone receptor genes with bloodserum insulin-like growth factor I concentrationand growth traits in Angus cattle. J Anim Sci,81: 641-648.

    Ge, W.; Davis, M.E.; Hines, H.C. and Irvin, K.M.1999. Two-allelic DGGE polymorphism detectedin the promoter region of the bovine GHR gene.Anim Genet, 30: 71.

    Georges, M.; Nielsen, D.; Mackinnon, M.; Mishra,A.; Okimoto, R.; Pasquino, A.T.; Sargeant, L.S.;Sorensen, A.; Steele, M.R.; Zhao, X.; Womack,J.E.; Hoeschele, I. 1995. Mapping quantitativetrait loci controlling milk production in dairy cattleby exploiting progeny testing. Genetics, 139:907-920.

    Hale, C.S.; Herring, W.O.; Shibuya, H.; Lucy, M.C.,Lubahn, D.B.; Keisler, D.H. and Johnson, G.S.2000. Decreased growth in Angus steers witha short TG-microsatellite allele in the P1 promoterof the growth hormone receptor gene. J AnimSci, 78: 2099-2104.

    Jacobs, A.A.A.; Van Baal, J.; Smits, M.A.; Taweel,H.Z.H.; Hendriks, W.H.; Van Vuuren, A.M. andDijkstra, J. 2011. Effects of feeding rapeseedoil, soybean oil, or linseed oil on stearoyl-CoAdesaturase expression in the mammary glandof dairy cows. J Dairy Sci, 94: 874-87.

    Khan, I.A.; Mort, M.; Buckland, P.R.; O'Donovan,M.C.; Cooper, D.N. and Chuzhanova, N.A. 2006.In silico discrimination of single nucleotidepolymorphisms and pathological mutations inhuman gene promoter regions by means of localDNA sequence context and regularity. In SilicoBiol, 6: 23-34.

    Kromhout, D.; Menotti, A.; Kestleloot, H. and Sans,S. 2002. Prevention of coronary heart diseaseby diet and lifestyle: Evidence from prospectivecross-cultural, cohort, and interventional

  • Archivos de zootecnia vol. 63, nm. 241, p. 84.

    BRANDA SICA ET AL.

    studies. Circulation, 105: 893-898.Lengi, A.J. and Corl, B.A. 2010. Factors influencing

    the differentiation of bovine preadipocytes invitro. J Anim Sci, 88: 1999-2008.

    Lengi, A.J. and Corl, B.A. 2007. Identification andcharacterization of a novel bovine stearoyl-CoA desaturase isoform with homology tohuman SCD5. Lipids, 42: 499-508.

    Lucy, M.C.; Johnson, G.S; Shibuya, H.; Boyd, C.K.and Herring, W.O. 1998. Rapid communication:Polymorphic (GT)n microsatellite in the bovinesomatotropin receptor gene promoter. J AnimSci, 76: 2209-2210.

    Maj, A.; Oprzadek, J.; Dymnicki, E. and Zwier-zchowski, L. 2006. Association of the poly-morphism in the 5'-noncoding region of thebovine growth hormone receptor gene withmeat production traits in polish black-and-whitecattle. Meat Sci, 72: 539-544.

    Maj, A.; Oprzadek, J.; Oprzadek, A.; Dymnicki, E.and Zwierzchowski, L. 2004. Polymorphism inthe 5'-noncoding region of the bovine growthhormone receptor gene and its association withmeat production traits in cattle. Anim Res, 53:503-514.

    Mauvoisin, D. and Mounier, C. 2011. Hormonal andnutritional regulation of SCD1 gene expression.Biochimie, 93: 78-86.

    Orr, L.; Cifuni, G.F.; Piasentier, E.; Corazzin, M.;Bovolenta, S. and Moioli, B. 2011. Associationanalyses of single nucleotide polymorphisms inthe LEP and SCD1 genes on the fatty acid profileof muscle fat in Simmental bulls. Meat Sci, 87:344-348.

    Paton, C.M. and Ntambi, J.M. 2009. Biochemicaland physiological function of stearoyl-CoAdesaturases. Amer J Physiol-EndocrinolMetabol, 297: 28-37.

    Rawlings, J.S.; Rosler, K.M. and Harrison, D.A.2004. The JAK/STAT signaling pathway. J CellSci, 117: 1281-1283.

    Rincn, G.; Islas-Trejo, A.; Castillo, A.R.; Bauman,D.E.; German, B.J. and Medrano, J.F. 2012.Polymophisms in gene in the SREBP-1 signallingand SCD are associated with milk fatty acidcomposition in Holstein cattle. J Dairy Res 79:

    66-75.Rincn, G.; Farber, E.A.; Farber, C.R.; Nkrumah,

    J.D. and Medrano, J.F. 2009. Polymorphisms inthe STAT6 gene and their association withcarcass traits in feedlot cattle. Anim Genet, 40:878-882.

    Ron, M. and Weller, J.I. 2007. From QTL to QTNidentification in livestock - Winning by pointsrather than knock-out: A review. Anim Genet,38: 429-439.

    Sambrock, J.; Fritsch, E.F. and Maniatis, T. 1989.Molecular Cloning: A Laboratory Manual. ColdSpringer Harbor Laboratory Press. New York.

    SAS. 2007. Users Guide: Statistics. Version 6.14Edition 2007. SAS Inst. Inc. Cary. NC.

    Schindler, C. and Plumlee, C. 2008. Interferonspen the JAK-STAT pathway. Semin Cell DevBiol, 19: 311-318.

    Schmid, A.; Collomb, M.; Sieber, R. and Bee, G.2006. Conjugated linoleic acid in meat products:A review. Meat Sci, 73: 29-41.

    Sherman, E. L.; Nkrumah, J.D; Murdoch, B.M; Li,C.; Wang, Z.; Fu, A. and Moore, S.S. 2008.Polymorphisms and haplotypes in the bovineneuropeptide Y, growth hormone receptor,ghrelin, insulin-like growth factor 2, anduncoupling proteins 2 and 3 genes and theirassociations with measures of growth, perfor-mance, feed efficiency, and carcass merit inbeef cattle. J Anim Sci, 86: 1-16.

    Taniguchi, M.; Utsugi, T.; Oyama, K.; Mannen, H.;Kobayashi, M.; Tanabe, Y.; Ogino, A. and Tsuji,S. 2004. Genotype of stearoyl-CoA desaturaseis associated with fatty acids composition inJapanese Black cattle. Mamm Genome, 14:142-148.

    Zhang, Q.; Boichard, D.; Hoeschele, I.; Ernst, C.;Eggen, A.; Murkve, B.; Pfister-Genskow, M.;Witte, L.A.; Grignola, F.E.; Uimari, P.; Thaller, G.and Bishop, M.D. 1998. Mapping quantitativetrait loci for milk production and health of dairycattle in a large outbred pedigree. Genetics,149: 1959-1973.

    Zhu, T.; Goh, E.L.; Graichen, R.; Ling, L. and Lobie,P.E. 2001. Signal transduction via the growthhormone receptor. Cell Signal, 13: 599-616.