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Análise multivariada com dados genômicos e transcriptômicos para perfil de ácidos graxos da carne em bovinos Nelore terminados em confinamento /Olivieri, Bianca Ferreira. January 2019 (has links)
Orientador: Fernando Sebastián Baldi Rey / Resumo: A compreensão de processos regulatórios e organização molecular dos organismos vivos progrediram consideravelmente na última década. As metodologias também evoluíram com o sequenciamento de DNA e RNA e de ferramentas genômicas permitindo a análise de centenas ou milhares de genes, proteínas ou metabólitos. O uso simultâneo dessas informações auxilia na obteção de informações relevantes sobre as variáveis que envolvem as variações fenotípicas de características de interesse. O objetivo do presente estudo foi integrar dados fenotípicos, genotípicos e transcriptômicos em busca de aprimoramento sobre os mecanismos genéticos e metabólicos que determinam o perfil de ácidos graxos na carne de bovinos Nelore, a fim de contribuir para o melhoramento da composição de ácidos graxos da carne. Foram utilizados machos da raça Nelore terminados em confinamento, abatidos com média de idade 24 meses. Amostras do músculo L. thoracis, entre a 12ª a 13ª costela foram coletadas para as análises de perfil de ácidos graxos, extração de RNA e de DNA. Os resultados foram apresentados nos capítulos 2 e 3. No capítulo 2, o objetivo foi identificar genes diferencialmente expressos pelo método RNA-seq e perfil de ácidos graxos no músculo L. thoracis com uso de componentes principais (principal components: PC). Foram selecionados dois grupos de 10 animais, os quais possuíam valores de PC1 e PC2 extremos (Alto x Baixo) para os grupos somatórios de ácidos graxos (AG): ácidos graxos saturados (AGS), ácidos g... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The understanding of regulatory processes and molecular organization of organisms has progressed considerably in the last 10 years.The methodologies also evolved with the sequencing of DNA, RNA and genomic tools allowing the analysis a lot of genes, proteins or metabolites. The simultaneous use of this information should help to obtain relevant information about the variables that result the phenotypic variations of traits of interest. The objective of the present study was to integrate phenotypic, genotypic and transcriptomic studies in order to clarify the genetic and metabolic mechanisms that determine the fatty acid profile in Nelore beef, in order to contribute to the improvement of the fatty acid composition of the meat. Nelore males were used in feedlot, coming from farms that integrate three breeding programs and slaughtered with an average of 24 months. Samples of the L. thoracis muscle between the 12th to 13th rib were collected for analysis of fatty acid profile, RNA and DNA extraction. The results were presented in chapters 2 and 3. In chapter 2, the objective was to identify genes differentially expressed by RNA-seq method and fatty acid profile in the L. thoracis muscle with the use of Principal Components (PC). Two groups of 10 animals were selected, which had PC1 and PC2 extreme values (High x Low) for the fatty acids (FA) groups: saturated fatty acids (SFA), monounsaturated fatty acids (MUFA), polyunsaturated fatty acids (PUFA), omega 3 (n-3) and omega 6 (n-6... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor
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Differential expression of genes related with meat tenderness in Nellore cattle / Expressão diferencial de genes relacionados com maciez da carne em bovinos da raça NeloreGonçalves, Tássia Mangetti 09 April 2015 (has links)
Beef quality in Brazil is important for both consumers and the food industry due to high demand and competitiveness in the domestic and international markets. Therefore, it is necessary to develop research to improve beef quality of Nellore cattle (Bos indicus), mainly tenderness, one of the main features to add value to meat. New-generation technologies provide accurate, rapid and inexpensive information on the entire genome, showing great advantage over conventional methods for sequencing and gene expression. However, these new technologies generate large database, which require the use of bioinformatics tools for data analyses of sequencing and for a better understanding of biological regulation mechanisms , cellular control, gene interactions, among other applications. In a previous study, samples were collected from the Longissimus dorsi muscle of 790 animals from Nellore cattle and shear force assessments were made 24 hours after slaughter, with seven and 14 days of aging. Aiming to identify differentially expressed (DE) genes, 34 samples from Nellore animals with extreme levels of estimated breeding value (EBV) for shear force (SF) were selected, sequenced by the method of RNA sequencing (RNA-Seq) (Illumina HiScanSQ). This study performed the processing of data generated by RNA-Seq using software QuasiSeq and Cuffdiff. In the QuasiSeq analysis, 22 DE genes were found, while in the Cuffdiff analysis, 113 DE genes were found. To better understand the biological process involved in meat tenderness, integrative analysis identified possible regulators that can explain the activity of transcriptional regulation in this process using partial correlation coefficient with information theory (PCIT), phenotypic impact factor (PIF) and regulatory impact factor (RIF) methods. The genes found in the PCIT analysis USP2, GBR10, ANO1 and TMBIM4; microRNAs found in RIF analysis bta-mir-133a-2 and bta-mir-22, and the genes with high PIF value MB, ENO3, CA3 could be fundamental to unravel the complex molecular mechanisms that control the meat tenderness in Nellore cattle. / A qualidade da carne bovina no Brasil é importante tanto para o consumidor, como para a indústria alimentícia devido à alta competitividade e exigência do mercado nacional e internacional. Portanto, é necessário o desenvolvimento de pesquisas para melhorar a qualidade da carne bovina da raça Nelore (Bos indicus), principalmente a maciez, que é considerada uma das principais responsáveis por agregar valor à carne. Tecnologias de nova geração proporcionam informações precisas, rápidas e baratas de todo genoma, mostrando grande vantagem em relação aos métodos convencionais de sequenciamento e de estudos de expressão gênica. Essas novas tecnologias geram um grande volume de dados, sendo necessário o uso de ferramentas de bioinformática para realizar as análises de sequenciamento e ter uma maior compreensão de mecanismos biológicos de regulação, controle celular, interações gênicas, entre outras aplicações. Em um estudo prévio, foram coletadas amostras do músculo Longissimus dorsi de 790 animais da raça Nelore e foram realizadas avaliações da força de cisalhamento 24 horas após abate, e com sete e 14 dias de maturação. Com o objetivo de identificar genes diferencialmente expressos (DE), foram selecionadas no total 34 amostras de animais da raça Nelore com valores extremos de valor genético estimado (EBV) para força de cisalhamento (SF), e sequenciados pelo método de sequenciamento de RNA (RNA-Seq) (Illumina HiScanSQ). Neste estudo foi realizado o processamento dos dados gerados pelo RNA-Seq através dos softwares QuasiSeq e Cuffdiff. Foram encontrados 22 genes DE para as análises do QuasiSeq e 113 genes DE para as análises do Cuffdiff. Para melhor compreensão dos processos biológicos envolvidos na maciez da carne, análises integrativas identificaram possíveis reguladores que podem explicar a atividade de regulação transcricional neste processo utilizando os métodos do Coeficiente de Correlação Parcial com Teoria da Informação (PCIT), Fator de Impacto Fenotípico (PIF) e Fator de Impacto Regulatório (RIF). Os genes encontrados nas análises análises do PCIT USP2, GBR10, ANO1 e TMBIM4, assim como os microRNAs encontrados nas análises do RIF, bta-mir-133a-2 e bta-mir-22 e os genes de maior valor de PIF MB, ENO3, CA3 podem ser fundamentais para desvendar os complexos mecanismos moleculares que controlam a maciez da carne na raça Nelore.
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Identificação de regiões com variações no número de cópias dos segmentos de DNA em bovinos de leite / Copy number variation discovery in dairy cattleChud, Tatiane Cristina Seleguim [UNESP] 23 February 2018 (has links)
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Previous issue date: 2018-02-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Com o avanço das tecnologias genômicas, permitiu-se detectar no genoma de humanos e animais domésticos elevado número de variações estruturais cromossômicas, como variação no número de cópias (CNV). No melhoramento genético de animais domésticos, CNVs podem auxiliar no entendimento da variabilidade genética de características de importância econômica, pois a maioria dessas regiões influenciam a expressão de genes com funções biológicas específicas. Com a finalidade de verificar possíveis relações de CNVs com características de sanidade, reprodutivas e produtivas em rebanhos leiteiros, o objetivo deste trabalho foi detectar e caracterizar CNVs em bovinos da raça composta Girolando (Gir X Holandês), identificar CNVs específicas em animais Girolando oriundas de animais da raça Gir e Holandês e investigar a diferenciação populacional entre as três raças por meio da variação no número de cópias nas regiões próximas aos genes anotados no genoma bovino. Para detecção das CNVs por meio dos dados de painel de polimorfismo de nucleotídeo único (SNP), no capítulo 2, foram utilizados registros de 1.607 vacas genotipadas com painel de SNP de média densidade (50K SNP) e de 280 touros genotipados com painel de alta densidade (HD SNP). A detecção foi realizada por meio do modelo oculto de Markov implementado pelo programa PennCNV. Foram utilizados dois touros ressequenciados para identificação das CNVs pelo método “read -depth” por meio dos dados de sequenciamento de nova-geração (NGS). Um total de 203 e 213 regiões candidatas de CNVs foram selecionadas pelos painéis de 50K e HD, respectivamente. Deleções e duplicações relacionadas a resistência a parasitas, susceptibilidade à doenças e reprodução, foram encontradas principalmente nos cromossomos BTA 5 e BTA 17. A detecção e caracterização das CNVs realizadas em bovinos de leite de raça composta demonstrou melhor entendimento das características de adaptabilidade ao clima tropical, como resistência à doenças e eficiência reprodutiva. No capítulo 3, foram utilizados cinco animais da raça Holandês, 14 animais da raça Gir e dois animais da raça Girolando. Após o alinhamento do genoma foi realizada a detecção das CNVs pela metodologia baseada em “read-depth”. A estatística VST.foi calculada pela média do número de cópias nas regiões próximas aos genes anotados no genoma bovina. Genes relacionados com fertilidade (MEPCE, ASB3) e susceptibilidade às doenças (HLX, MIR-455) foram anotados nas regiões específicas compartilhadas entre Girolando e as raças formadoras (Gir e Holandês). Os valores de VST variaram de -0,37 a 0,98. Os genes AOX1, SLBP, TACC3 e PRAME, apresentaram elevado VST, indicando diferenciação populacional pelo número de cópias, possivelmente originárias durante os processos de domesticação das subespécies. Regiões especificas de CNVS foram identificadas nos animais Girolando provenientes do Gir e do Holandês. O estudo de diferenciação populacional evidenciou seleção positiva no genoma de animais da raça Gir e Girolando para características relacionadas à adaptação desses animais aos ambientes de clima tropical, possivelmente originadas do processo de domesticação. / The advances of the genomic technologies has enabled to identify a high number of chromosomal structural variations in human and domestic animal genomes, such as copy number variation (CNV). In animal breeding, CNVs may assist to understand genetic variability of the economic important traits due most of the CNVs influence gene expression with specific biological functions. To identify possible CNVs linked to health, reproductive and productive traits in dairy cattle, the objective of this work was to detect and to describe CNVs in Girolando cattle (Gir x Holstein), to identify breed-specific CNV regions in Girolando from Gir and Holstein, and to investigate the population differentiation among the breeds using the copy number located on regions within annotated genes. In chapter 2, the CNV detection using single-nucleotidepolymorphism (SNP) panel was carried out on 1.607 females genotyped with the medium-density SNP panel (50K SNP) and 280 bulls genotyped with high-density panel (HD SNP) using Hidden Markov model implemented by PennCNV software. CNV calling also was perform using read-depth method applied on next-generation sequencing (NGS) data from two bulls resenquenced. A total of 203 and 213 CNVs candidate’s regions were picked using 50K e HD panels, respectively. Deletions and duplications related to parasite resistance, to disease susceptibility, and to reproductive efficiency was observed mainly located on chromosome BTA 5 and BTA 17. The detection and characterization of the CNVs in composite dairy cattle breed demonstrated better understanding of the traits, such disease resistance and reproductive efficiency. In chapter 3, the CNV calling was carried out on three Girolando bulls, 14 Gir bulls, and five Holstein bulls resequenced using the “readdepth” method implemented by CNVnator software. The VST statistic was calculated for the average of the copy number in regions located near annotated genes. Genes linked to fertility (MEPCE, ASB3) and disease susceptibility (HLX, MIR-455) were mapped on specific regions shared between Girolando and the pure-breeds (Gir ans Holstein). VST values ranged from -0.37 to 0.98. The genes AOX1, SLBP, TACC3 and PRAME, showed high VST, indicating high level of the population differentiation for the copy number located on the regions near of these genes. We found CNVR regions in Girolando specific from Gir and Holstein. The population differentiation study evidenced positive selection in genome of the Gir and Girolando animals for traits related to the adaptability of the breeds in tropical environmental may have originated from the domestication process. / FAPESP : 15/08939-0
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Estudo do polimorfismo da kappa- caseína e alfa-lactoalbumina em bovinos Girolando, do Brasil e Siboney, de CubaFREITAS, Soraya Farias de Andrade 17 July 2013 (has links)
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Previous issue date: 2013-07-17 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Milk is a food of nutritional and functional importance for all phases of life; however, of all constituents, the fat and protein components are considered to be the most economical value within milk quality payment programs. This fact suggests a greater importance given to these constituents by the main actors of the milk production chain within the economic scenario (MADALENA, 2000). Dürr (2004) reports that milk fat and protein concentrations vary mainly depending on the nutritional management and genetic potential of the animals. As a consequence of the genetic differences responsible for the variation of 25% of the total milk production and 50% in the variations of fat, protein and non-greasy solids (GONYON et al., 1987) ). According to Bonfatti et al. (2010), it is estimated that the additive genetic variance for milk composition characteristics is between 14 and 39% of the total variance. In relation to the polymorphisms of the genes coding for the main milk proteins, such as caseins, β-Lg and α-La, these became markers of interest in milk production, composition and processing. They are excellent models for understanding the behavior of the dairy raw material during the industrial process, since they are closely related to the milk casein fraction, the main protein portion involved with the high yield in the production of cheeses and other derivatives. In addition, genetic polymorphisms of milk proteins are frequently used for the characterization of several breeds of animal production (CAROLI et al., 2010). In order to promote improvements in the genetics of milk production, composition and processing characteristics, research in the field of molecular biology has made it possible to map and identify genomic, transcriptomic and proteomic levels of polymorphisms that contribute to variations in milk composition , In this way, the process of selection of animals in breeding programs. In view of the above, the objective of this research was to study the genetic polymorphisms of kappa-casein and alpha-lactalbumin in cattle of the Girolando and Siboney races / O leite é um alimento de importância nutricional e funcional para todas as fases da vida, entretanto, de todos os constituintes, os componentes gordura e proteína são considerados os de maior valor econômico dentro dos programas de pagamento de leite por qualidade. Esse fato sugere uma maior importância dada a esses constituintes pelos principais atores da cadeia produtiva leiteira dentro do cenário econômico (MADALENA, 2000). Dürr (2004) relata que as concentrações de gordura e proteína do leite variam principalmente em função do manejo nutricional e potencial genético dos animais. Desta forma, como principal fator de variação têm-se os efeitos das diferenças genéticas responsáveis pela variação de 25% do total da produção de leite e 50% nas variações dos teores de gordura, proteína e sólidos não gordurosos (GONYON et al., 1987). Segundo Bonfatti et al. (2010), estima-se que a variância genética aditiva para as características de composição do leite encontra-se entre 14 e 39% da variância total. Com relação aos polimorfismos dos genes que codificam as principais proteínas do leite, como as caseínas, β-Lg e α-La, estes se tornaram marcadores de interesse na produção, composição e beneficiamento do leite. São excelentes modelos de compreensão do comportamento da matéria prima láctea durante o processo industrial, já que estão intimamente relacionados à fração caseínica do leite, principal porção proteica envolvida com o alto rendimento na produção de queijos e demais derivados. Além disso, os polimorfismos genéticos das proteínas lácteas são frequentemente utilizados para a caracterização de diversas raças de produção animal (CAROLI et al., 2010). Deste modo, para promover melhorias na genética das características de produção, composição e beneficiamento do leite, pesquisas no ramo da biologia molecular têm possibilitado realizar o mapeamento e identificação em nível genômico, transcriptômico e proteômico dos polimorfismos que contribuem para variações na composição do leite facilitando, desta forma, o processo de seleção dos animais em programas de melhoramento genético. Diante do exposto, o objetivo desta pesquisa foi estudar os polimorfismos genéticos da kappa-caseína e alfa-lactoalbumina em bovinos das racas Girolando e Siboney.
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Differential expression of genes related with meat tenderness in Nellore cattle / Expressão diferencial de genes relacionados com maciez da carne em bovinos da raça NeloreTássia Mangetti Gonçalves 09 April 2015 (has links)
Beef quality in Brazil is important for both consumers and the food industry due to high demand and competitiveness in the domestic and international markets. Therefore, it is necessary to develop research to improve beef quality of Nellore cattle (Bos indicus), mainly tenderness, one of the main features to add value to meat. New-generation technologies provide accurate, rapid and inexpensive information on the entire genome, showing great advantage over conventional methods for sequencing and gene expression. However, these new technologies generate large database, which require the use of bioinformatics tools for data analyses of sequencing and for a better understanding of biological regulation mechanisms , cellular control, gene interactions, among other applications. In a previous study, samples were collected from the Longissimus dorsi muscle of 790 animals from Nellore cattle and shear force assessments were made 24 hours after slaughter, with seven and 14 days of aging. Aiming to identify differentially expressed (DE) genes, 34 samples from Nellore animals with extreme levels of estimated breeding value (EBV) for shear force (SF) were selected, sequenced by the method of RNA sequencing (RNA-Seq) (Illumina HiScanSQ). This study performed the processing of data generated by RNA-Seq using software QuasiSeq and Cuffdiff. In the QuasiSeq analysis, 22 DE genes were found, while in the Cuffdiff analysis, 113 DE genes were found. To better understand the biological process involved in meat tenderness, integrative analysis identified possible regulators that can explain the activity of transcriptional regulation in this process using partial correlation coefficient with information theory (PCIT), phenotypic impact factor (PIF) and regulatory impact factor (RIF) methods. The genes found in the PCIT analysis USP2, GBR10, ANO1 and TMBIM4; microRNAs found in RIF analysis bta-mir-133a-2 and bta-mir-22, and the genes with high PIF value MB, ENO3, CA3 could be fundamental to unravel the complex molecular mechanisms that control the meat tenderness in Nellore cattle. / A qualidade da carne bovina no Brasil é importante tanto para o consumidor, como para a indústria alimentícia devido à alta competitividade e exigência do mercado nacional e internacional. Portanto, é necessário o desenvolvimento de pesquisas para melhorar a qualidade da carne bovina da raça Nelore (Bos indicus), principalmente a maciez, que é considerada uma das principais responsáveis por agregar valor à carne. Tecnologias de nova geração proporcionam informações precisas, rápidas e baratas de todo genoma, mostrando grande vantagem em relação aos métodos convencionais de sequenciamento e de estudos de expressão gênica. Essas novas tecnologias geram um grande volume de dados, sendo necessário o uso de ferramentas de bioinformática para realizar as análises de sequenciamento e ter uma maior compreensão de mecanismos biológicos de regulação, controle celular, interações gênicas, entre outras aplicações. Em um estudo prévio, foram coletadas amostras do músculo Longissimus dorsi de 790 animais da raça Nelore e foram realizadas avaliações da força de cisalhamento 24 horas após abate, e com sete e 14 dias de maturação. Com o objetivo de identificar genes diferencialmente expressos (DE), foram selecionadas no total 34 amostras de animais da raça Nelore com valores extremos de valor genético estimado (EBV) para força de cisalhamento (SF), e sequenciados pelo método de sequenciamento de RNA (RNA-Seq) (Illumina HiScanSQ). Neste estudo foi realizado o processamento dos dados gerados pelo RNA-Seq através dos softwares QuasiSeq e Cuffdiff. Foram encontrados 22 genes DE para as análises do QuasiSeq e 113 genes DE para as análises do Cuffdiff. Para melhor compreensão dos processos biológicos envolvidos na maciez da carne, análises integrativas identificaram possíveis reguladores que podem explicar a atividade de regulação transcricional neste processo utilizando os métodos do Coeficiente de Correlação Parcial com Teoria da Informação (PCIT), Fator de Impacto Fenotípico (PIF) e Fator de Impacto Regulatório (RIF). Os genes encontrados nas análises análises do PCIT USP2, GBR10, ANO1 e TMBIM4, assim como os microRNAs encontrados nas análises do RIF, bta-mir-133a-2 e bta-mir-22 e os genes de maior valor de PIF MB, ENO3, CA3 podem ser fundamentais para desvendar os complexos mecanismos moleculares que controlam a maciez da carne na raça Nelore.
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Peso, idade e perfil bioquímico, hematológico e hormonal de novilhas Nelore à puberdade / Weight, age and biochemical, hematological and hormonal profile of Nellore heifers at pubertyAbud, Lucas Jacomini 12 July 2013 (has links)
Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2014-10-31T19:11:17Z
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Previous issue date: 2013-07-12 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The age of puberty is a feature of great importance in beef cattle for it allows the
anticipation of the reproductive activity of females and increases the productivity of
the livestock sector. Anticipation of the puberty is possible due to the influence of
environmental and genetic factors on this feature. The interaction of pubertal
phisiology with these factors is not fully understood, hindering the application of
managements for its reduction. To better understand the puberty physiology in
heifers, we studied the involvement of the hormone leptin, leptin receptor gene
and biochemical and hematological profiles in the occurrence of puberty. The
study was conducted following 56 heifers raised on pasture during 17 months.
Blood samples were collected at intervals of two months for biochemical
characterization, hematological profiles, and to measure progesterone and leptin
concentrations as well as the leptin receptor gene sequence. We observed a
correlation between the occurrence of puberty and total protein, globulin,
phosphorus, magnesium, alanine fosfatase (ALP), aspartate aminotranferase
(AST), the number of red blood cells, hematocrit and platelets. In the present study
it was not possible to define the role of biochemical and hematological
components with the occurrence of puberty, thus more studies are necessary to
better understand this relationship. A better understanding of the involvement of
leptin in the pubertal phisiology more detailed study on leptin receptor gene,
seeking a reliable molecular marker for sexual precocity, are also necessary. / A idade a puberdade é uma característica de grande importância para pecuária de
corte, por possibilitar a antecipação da atividade reprodutiva das fêmeas
aumentando a produtividade do setor pecuário. A antecipação da idade a
puberdade é possível devido à influência de fatores ambientais e genético, sobre
esta característica. A interação da fisiológica da puberdade com esses fatores não
está completamente esclarecida, dificultando a aplicação de manejos para sua
redução. Para melhor compreender a fisiologia da puberdade em novilhas Nelore,
estudou-se a participação do hormônio leptina, do gene do receptor da leptina e
os perfis bioquímico e hematológico na ocorrência da puberdade. O trabalho foi
realizado acompanhando 56 novilhas Nelore criadas a pasto durante um período
de 17 meses. Durante o período experimental foram coletados amostras de
sangue em intervalos de dois meses para a dosagem de leptina e caracterização
dos perfis bioquímico e hematológico, e na primeira colheita coletou-se sangue
para o sequenciamento do receptor da leptina. Das variáveis analisadas
observou-se relação com a ocorrência da puberdade nas concentrações de
proteína total, globulina, fósforo, magnésio, fosfatase alcalina (ALP), aspartato
aminotransferase (AST) e na quantificação de hemácias, hematócrito e plaquetas.
No presente estudo não foi possível definir a participação dos componentes
bioquímicos e hematológico com a ocorrência da puberdade, havendo a
necessidade de mais estudo para melhor compreensão desta relação. Há
também a necessidade de um melhor entendimento da participação do hormônio
leptina com a fisiológica da puberdade, além de estudo mais detalhado do gene
do receptor da leptina, buscando um marcador molecular confiável para
precocidade sexual.
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