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.

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.

O Brasil ocupa a segunda posição mundial na produção de carne bovina, a implantação de novas ferramentas para a seleção de animais zebuínos (Bos indicus) com carne de melhor qualidade tem uma importante contribuição para a competividade da pecuária de corte. Neste contexto, compreender os padrões de expressão de microRNAs específicos envolvidos nos processos que afetam a maciez da carne é fundamental para a sua produção, uma vez que essa característica organoléptica é de grande valor na aceitação deste alimento pelos consumidores. O advento das tecnologias de sequenciamento de nova geração em conjunto com o uso de ferramentas de bioinformática tem permitido o estudo do genoma em larga escala de forma mais rápida e com menor custo. Para este estudo, foram utilizadas amostras do músculo Longissimus dorsi de 34 animais da raça Nelore com medidas extremas de valor genético estimado (EBV) para força de cisalhamento (FC). Os RNAs totais foram extraídos, as bibliotecas de microRNA foram construídas e os sequenciamentos foram realizados em equipamento da plataforma Illumina (MiSeq). O processamento dos dados foi feito por meio dos softwares FastQC, Cutadapt e miRDeep2 e as análises de expressão diferencial foram realizadas por meio do programa estatístico QuasiSeq. Utilizando um critério de taxa de descoberta de falsos positivos (FDR) inferior a 0,1, três microRNAs (bta-mir-182, bta-mir-183, bta-mir-338) foram identificados como diferencialmente expressos entre os grupos de animais com valores extremos de EBV para FC. Um total de 1204 genes alvos foi previsto e análises funcionais de enriquecimento foram realizadas por ferramentas de bioinformática. Várias redes e vias metabólicas como a sinalização de apoptose e regulação dos mecanismos celulares pela protease calpaína foram obtidas, demonstrando assim que os genes alvos identificados estariam envolvidos em muitos processos metabólicos relacionados com a maciez da carne bovina. / Brazil occupies the second world position in beef production and thus, the implementation of new tools to select zebuine animals (Bos indicus) with better beef quality has an important contribution to the competitiveness of beef cattle. Inside this context, to comprehend the microRNAs expression patterns involved in the processes that are related to beef tenderness is essential to the meat production since this organoleptic characteristic has a high value in meat acceptance by the consumers. The advent of new generation sequencing technologies along with the biotechnology tools usage has allowed large-scale genome studies as well as faster and cheaper analysis. In this study, samples of the Longissimus dorsi muscle from 34 animals of Nellore cattle breed with extreme estimated genetic value (EBV) for shear force (FC) were used. The total RNAs were extracted, libraries of microRNA were built and finally the sequencing was performed using the Illumina (MiSeq) platform equipment. Data processing was done using FastQC, Cutadapt and miRDeep2 softwares while the differential expression analyzes were realized through the statistical package QuasiSeq. Using a false discovery rate (FDR) criteria below 0.1, three microRNAs (bta-mir- 182, bta-mir-183, bta-mir-338) were identified as differentially expressed among the group of animals with extreme EBV values for FC. A total of 1024 target genes were predicted and functional analyzes of enrichment were performed using bioinformatics tools. Many metabolic networks and pathways such as the apoptosis signalization and cell regulation mechanisms by calpain protease were obtained, demonstrating therefore that the identified target genes would be involved in many metabolic processes related with the beef tenderness.

O Brasil ocupa a segunda posição mundial na produção de carne bovina, a implantação de novas ferramentas para a seleção de animais zebuínos (Bos indicus) com carne de melhor qualidade tem uma importante contribuição para a competividade da pecuária de corte. Neste contexto, compreender os padrões de expressão de microRNAs específicos envolvidos nos processos que afetam a maciez da carne é fundamental para a sua produção, uma vez que essa característica organoléptica é de grande valor na aceitação deste alimento pelos consumidores. O advento das tecnologias de sequenciamento de nova geração em conjunto com o uso de ferramentas de bioinformática tem permitido o estudo do genoma em larga escala de forma mais rápida e com menor custo. Para este estudo, foram utilizadas amostras do músculo Longissimus dorsi de 34 animais da raça Nelore com medidas extremas de valor genético estimado (EBV) para força de cisalhamento (FC). Os RNAs totais foram extraídos, as bibliotecas de microRNA foram construídas e os sequenciamentos foram realizados em equipamento da plataforma Illumina (MiSeq). O processamento dos dados foi feito por meio dos softwares FastQC, Cutadapt e miRDeep2 e as análises de expressão diferencial foram realizadas por meio do programa estatístico QuasiSeq. Utilizando um critério de taxa de descoberta de falsos positivos (FDR) inferior a 0,1, três microRNAs (bta-mir-182, bta-mir-183, bta-mir-338) foram identificados como diferencialmente expressos entre os grupos de animais com valores extremos de EBV para FC. Um total de 1204 genes alvos foi previsto e análises funcionais de enriquecimento foram realizadas por ferramentas de bioinformática. Várias redes e vias metabólicas como a sinalização de apoptose e regulação dos mecanismos celulares pela protease calpaína foram obtidas, demonstrando assim que os genes alvos identificados estariam envolvidos em muitos processos metabólicos relacionados com a maciez da carne bovina. / Brazil occupies the second world position in beef production and thus, the implementation of new tools to select zebuine animals (Bos indicus) with better beef quality has an important contribution to the competitiveness of beef cattle. Inside this context, to comprehend the microRNAs expression patterns involved in the processes that are related to beef tenderness is essential to the meat production since this organoleptic characteristic has a high value in meat acceptance by the consumers. The advent of new generation sequencing technologies along with the biotechnology tools usage has allowed large-scale genome studies as well as faster and cheaper analysis. In this study, samples of the Longissimus dorsi muscle from 34 animals of Nellore cattle breed with extreme estimated genetic value (EBV) for shear force (FC) were used. The total RNAs were extracted, libraries of microRNA were built and finally the sequencing was performed using the Illumina (MiSeq) platform equipment. Data processing was done using FastQC, Cutadapt and miRDeep2 softwares while the differential expression analyzes were realized through the statistical package QuasiSeq. Using a false discovery rate (FDR) criteria below 0.1, three microRNAs (bta-mir- 182, bta-mir-183, bta-mir-338) were identified as differentially expressed among the group of animals with extreme EBV values for FC. A total of 1024 target genes were predicted and functional analyzes of enrichment were performed using bioinformatics tools. Many metabolic networks and pathways such as the apoptosis signalization and cell regulation mechanisms by calpain protease were obtained, demonstrating therefore that the identified target genes would be involved in many metabolic processes related with the beef tenderness.