Made available in DSpace on 2014-06-11T19:23:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-17Bitstream added on 2014-06-13T19:28:45Z : No. of bitstreams: 1 mareco_ea_me_botib.pdf: 1461124 bytes, checksum: 40fb2396f6289da66546c57418566f24 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus L.), amplamente utilizada na piscicultura brasileira, destaca-se por apresentar inúmeras qualidades para o mercado consumidor. Assim como ocorre com outras espécies de peixes, o desenvolvimento muscular das tilápias pode sofrer a influência de diversos fatores (extrínsecos e intrínsecos), podendo assim comprometer os custos de produção. Neste estudo, objetivamos avaliar a morfologia e a expressão de genes que controlam o crescimento muscular em tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) da linhagem GIFT cultivada em diferentes temperaturas. Noventa peixes (n=10) de uma população monosexo de machos revertidos, pesando aproximadamente 1,4 g, foram distribuídos aleatoriamente em seis caixas d’água de 0,5 m3 em sistema de recirculação d’água e cultivados em três diferentes temperaturas (22, 28 e 30° C) durante 7, 30 e 60 dias. Foram realizadas análises biométricas e morfológicas, bem como análises de expressão gênica dos fatores reguladores miogênicos (MyoD e Miogenina) e do fator de crescimento Miostatina. A análise de expressão gênica foi realizada através da técnica de Reação em Cadeia da Polimerase em Tempo Real após Transcrição Reversa (qRT-PCR). Os dados de peso(g) e comprimento padrão (cm) demonstraram que a temperatura pode influenciar o ganho de peso final, sendo que os animais cultivados a 22°C apresentaram menor peso a partir do 30º dia, quando comparado com os animais cultivados a 28 e 30°C. A análise morfométrica (distribuição do diâmetro médio das fibras), não apresentou diferenças significativas entre os animais nas temperaturas estudadas. Entretanto, os animais cultivados a 22 e 30°C apresentaram comportamento similar na distribuição do diâmetro médio das fibras. A análise de expressão gênica para a MyoD, apresentou os maiores... . / The Nile tilapia (Oreochromis niloticus L.), widely used in Brasilian aquaculture, stands out for its numerous qualities to the consumer market. As with other fish species, tilapia muscle development may be influenced by several factors (extrinsic and intrinsic) and, thus, it can lead to compromise production costs. This study aimed to evaluate the morphology and expression of genes that control muscle growth in Nile tilapia (Oreochromis niloticus) of GIFT strain grown at different temperatures. Ninety fish (n = 10) of a reverted males monosex population, weighing about 1.4 g were randomly divided into six water tanks of 0.5 m3 of water recirculation system and reared in three different temperatures (22, 28 and 30 ° C ) for 7, 30 and 60 days. It was performed biometric and morphological analysis, along with gene expression of myogenic regulatory factors (MyoD and myogenin) and growth factor myostatin analysis. The gene expression analysis was performed using the technique of Polymerase Chain Reaction Real-Time after Reverse Transcription (qRT-PCR). Weight (g) and standard length (cm) data showed that temperature can influence final weight gain, and the animals grown at 22 ° C had lower weight from the 30th day, when compared with animals reared at 28 and 30 ° C. The morphometric analysis (distribution of the fiber mean diameter), did not show significant differences among animals in the studied temperatures. However, animals reared at 22 and 30 ° C showed similar behavior in the distribution of the fiber mean diameter. The gene expression analysis for MyoD, showed the highest mRNA levels in animals grown at 22 ° C, when compared to animals reared at 28 and 30 ° C in almost all studied periods. The levels of mRNA for the myogenin were constant at all studied temperatures and periods. At seven days... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Maeli Dal Pai Silva / Banca: Margarida Maria Barros / Banca: Fabíola Valdez Domingues / Resumo: A tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus L.), amplamente utilizada na piscicultura brasileira, destaca-se por apresentar inúmeras qualidades para o mercado consumidor. Assim como ocorre com outras espécies de peixes, o desenvolvimento muscular das tilápias pode sofrer a influência de diversos fatores (extrínsecos e intrínsecos), podendo assim comprometer os custos de produção. Neste estudo, objetivamos avaliar a morfologia e a expressão de genes que controlam o crescimento muscular em tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) da linhagem GIFT cultivada em diferentes temperaturas. Noventa peixes (n=10) de uma população monosexo de machos revertidos, pesando aproximadamente 1,4 g, foram distribuídos aleatoriamente em seis caixas d'água de 0,5 m3 em sistema de recirculação d'água e cultivados em três diferentes temperaturas (22, 28 e 30° C) durante 7, 30 e 60 dias. Foram realizadas análises biométricas e morfológicas, bem como análises de expressão gênica dos fatores reguladores miogênicos (MyoD e Miogenina) e do fator de crescimento Miostatina. A análise de expressão gênica foi realizada através da técnica de Reação em Cadeia da Polimerase em Tempo Real após Transcrição Reversa (qRT-PCR). Os dados de peso(g) e comprimento padrão (cm) demonstraram que a temperatura pode influenciar o ganho de peso final, sendo que os animais cultivados a 22°C apresentaram menor peso a partir do 30º dia, quando comparado com os animais cultivados a 28 e 30°C. A análise morfométrica (distribuição do diâmetro médio das fibras), não apresentou diferenças significativas entre os animais nas temperaturas estudadas. Entretanto, os animais cultivados a 22 e 30°C apresentaram comportamento similar na distribuição do diâmetro médio das fibras. A análise de expressão gênica para a MyoD, apresentou os maiores... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo). / Abstract: The Nile tilapia (Oreochromis niloticus L.), widely used in Brasilian aquaculture, stands out for its numerous qualities to the consumer market. As with other fish species, tilapia muscle development may be influenced by several factors (extrinsic and intrinsic) and, thus, it can lead to compromise production costs. This study aimed to evaluate the morphology and expression of genes that control muscle growth in Nile tilapia (Oreochromis niloticus) of GIFT strain grown at different temperatures. Ninety fish (n = 10) of a reverted males monosex population, weighing about 1.4 g were randomly divided into six water tanks of 0.5 m3 of water recirculation system and reared in three different temperatures (22, 28 and 30 ° C ) for 7, 30 and 60 days. It was performed biometric and morphological analysis, along with gene expression of myogenic regulatory factors (MyoD and myogenin) and growth factor myostatin analysis. The gene expression analysis was performed using the technique of Polymerase Chain Reaction Real-Time after Reverse Transcription (qRT-PCR). Weight (g) and standard length (cm) data showed that temperature can influence final weight gain, and the animals grown at 22 ° C had lower weight from the 30th day, when compared with animals reared at 28 and 30 ° C. The morphometric analysis (distribution of the fiber mean diameter), did not show significant differences among animals in the studied temperatures. However, animals reared at 22 and 30 ° C showed similar behavior in the distribution of the fiber mean diameter. The gene expression analysis for MyoD, showed the highest mRNA levels in animals grown at 22 ° C, when compared to animals reared at 28 and 30 ° C in almost all studied periods. The levels of mRNA for the myogenin were constant at all studied temperatures and periods. At seven days... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Maeli Dal-Pai-Silva / Resumo: Os peixes são um grupo de organismos de extrema importância ecológica, ambiental e principalmente econômica, devido à produção de carne destinada à alimentação dos seres humanos. A carne é composta basicamente por músculo esquelético, um tecido biológico altamente especializado que constitui cerca de 60% da massa corporal dos peixes, e está intimamente relacionado à fisiologia desses animais. A miogênese e o crescimento do músculo esquelético são dependentes da proliferação e migração de células denominadas mioblastos, que podem levar ao aumento do número de fibras musculares (hiperplasia) e/ou aumento do tamanho das fibras musculares (hipertrofia). Esse crescimento é regulado por diversos sinais extrínsecos, como temperatura e oxigenação, e intrínsecos, como fatores transcricionais, microRNAs, hormônios e nutrientes. Além da proliferação e diferenciação dos mioblastos, o tamanho das fibras musculares também é influenciado por esses fatores através de um delicado balanço entre as vias de sinalização de síntese e degradação proteica. Em peixes, essas redes moleculares que controlam a homeostase e o crescimento do músculo esquelético tiveram uma expansão em seu número de componentes devido a um evento de duplicação total do genoma, que culminou com o aumento da complexidade desses organismos e, possivelmente, para uma maior diversidade biológica. Uma das maneiras de estudar essas vias sinalizatórias e entender a complexidade da regulação do crescimento muscular é através das cu... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Fish are a group of organisms of extreme ecological, environmental and mainly economic importance, due to the meat production intended for humans. Meat is primarily composed of skeletal muscle, a highly specialized biological tissue that constitutes about 60% of fish body mass, and it is closely related to the physiology of these animals. Myogenesis and skeletal muscle growth are dependent on the proliferation and migration of cells called myoblasts, which can promote an increase in muscle fibre number (hyperplasia) and/or increase in muscle fibre size (hypertrophy). This growth is regulated by several extrinsic signals, such as temperature and oxygenation, and intrinsic signals, such as transcriptional factors, microRNAs, hormones and nutrients. In addition to myoblasts proliferation and differentiation, the muscle fibre sizes are also influenced by these factors through a delicate balance between protein synthesis and degradation signaling pathways. In fish, these molecular networks that control homeostasis and skeletal muscle growth had an expansion in their number of components due to an event of whole genome duplication, culminating with increased complexity and, possibly, a higher biological diversity of these animals. One way to study these signaling pathways and understand the complexity of muscle growth regulation is through primary cell cultures of fish myoblasts. During the myoblast cell culture development, the main stages of myogenesis are recapitulated, such as ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Maeli Dal Pai / Resumo: A musculatura esquelética em peixes corresponde mais de 70% do peso corporal total desses animais e o desenvolvimento, crescimento e manutenção do fenótipo muscular envolvem o balanço dinâmico entre as vias de anabolismo e catabolismo muscular, sendo influenciado por diversos fatores, como a disponibilidade alimentar. Períodos com baixa ou nenhuma disponibilidade de alimento é frequentemente observado na natureza e talvez, por isso, garantem aos peixes uma alta capacidade adaptativa para enfrentar períodos de jejum prolongado. Com a realimentação e os níveis metabólicos restabelecidos, o animal pode apresentar um processo de crescimento acelerado, chamado crescimento compensatório. Existe um grande interesse da aquicultura nos processos de crescimento compensatório após jejum, uma vez que bem estabelecido pode gerar diminuição do custo com a alimentação e aumento dos níveis de produção. Uma ferramenta para o estudo do músculo de peixes durante períodos de jejum e realimentação é a proteômica. A proteômica permite identificar o conjunto de proteínas expressas por uma célula ou tecido em determinadas situações e modificações ambientais e possui a vantagem de caracterizar eventos pós-traducionais, algo impossibilitado pela genômica e transcriptoma. Dessa forma, nós testamos a hipótese de que juvenis de pacu (Piaractus mesopotamicus) submetidos a 30 dias de jejum e 30 e 60 dias de realimentação apresentam crescimento compensatório e alterações no perfil de expressão proteico da m... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The skeletal muscle in fish corresponds more than 70% of the total body weight and the development, growth and maintenance of the muscle phenotype involves the dynamic balance between muscle anabolism and catabolism pathways, being influenced by several factors, such as food availability. Periods with low or no food availability are often observed in nature and may therefore, ensure a high adaptive capacity in fish to deal with prolonged fasting periods. With refeeding and metabolic levels restored, the animal may exhibit accelerated growth, called compensatory growth. There is a great interest of aquaculture in the processes of fasting/refeeding, once well-established can generates decrease of the feeding costs and increase of the production levels. An important tool to analyze muscle fish during fasting/refeeding is Proteomics. The proteomics allows to identify a set of proteins expressed by a cell or tissue in some situations and environmental changes and has the advantage of characterizing post-translational events, something impossible to detect by genomic and transcriptome analysis. This way, we tested the hypothesis that juveniles pacu (Piaractus mesopotamicus) submitted to 30 days of fasting and 30 and 60 days of refeeding present compensatory growth and alterations in the protein expression profile of the skeletal muscle. For this, we used two animals groups: Control group (C) fed continuously for 90 days and experimental group (E), submitted to 30 days of fasting fo... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

The renewal rate of stromal and myofibrillar proteins defines muscle growth, and can affect the quality of meat, by affecting collagen turnover and proteolytic rate. There is a lack of information on changes in the muscle protein remodeling process in response to the recovery weight gain rate observed during \"realimentation\" after undernutrition, which may be altered in older animals. Changes in muscle tissue during the recovery period may be indicated by the differential expression profile of genes after RNA sequencing. The objectives of this study were to evaluate transcriptome changes in the muscle of Nellore cull cows subjected to: 1) recovery weight gain under grazing conditions; and 2) recovery from undernutrition at different weight gain rates. In the first experiment, the animals were divided into two groups and subjected to one of two nutritional managements under grazing conditions: maintenance (maintenance of weight and high body condition score under grazing conditions) and recovery gain (recovery from low body condition score with moderate body weight gain of 0.6 kg/day under grazing conditions). In the second experiment, the animals were divided into three groups and subjected to one of three nutritional managements under feedlot conditions: control (slaughtered at low body condition score), moderate recovery gain (MG; 0.6 kg of daily live weight gain) during the dry season, and high recovery gain (HG; 1.2 kg of daily live weight gain) during the dry season. In both experiments, samples of longissimus dorsi muscle were collected after slaughter and immediately frozen until sequencing analysis could be performed. In the first experiment, genes related to inflammatory response, such as semaphorin 4A (SEMA4A), solute carrier family 11 member 1 (SLC11A1), ficolin-2 (FCN2), and placental growth factor (PGF), were expressed at higher levels during recovery gain. In the second experiment, osteonectin (SPARC) and collagen type IV subunits 1 (COL4A1) were expressed at higher levels in both recovery gain and connective tissue remodeling. For MG, structural myofibrillar proteins such as myosin IE (MYO1E), myosin, heavy chain 11 (MYH11), myogenin (MYOG), and actinin, alpha 4 (ACTN4) were identified. In the HG treatment, the B-cell CLL/lymphoma 9 (BCL9), peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPARA), diacylglycerol O-Acyltransferase 2 (DGAT2), and phosphatidylinositol 4-Kinase, catalytic, and beta (PI4KB) genes indicated more deposition of adipose tissue. In summary, we observed that muscular deposition during recovery weight gain involved the regulation of expression of several genes related to the extracellular matrix (ECM), corroborating the inflammatory and -like models observed in mature animals. Moreover, in the HG group, genes related to collagen synthesis and fat deposition were also found, indicating the important contribution of connective tissue during muscle growth. These results are important for understanding tissue development as a whole, and will assist in the progress of scientific knowledge on muscle remodeling during recovery weight gain and its influence on protein structures and intracellular routes. / A taxa de renovação do estroma e proteínas miofibrilares define o crescimento muscular, e pode afetar a qualidade da carne, afetando turnover de colágeno e taxa proteolítica. Há uma falta de informação sobre as mudanças no processo de remodelação de proteína muscular em resposta à taxa de recuperação do ganho de peso, observada durante a \"realimentação\" depois de subnutrição, o que pode ser alterado em animais mais velhos. Alterações no tecido muscular durante o período de recuperação pode ser indicada pelo perfil de expressão diferencial de genes, pela técnica de sequenciamento de RNA. Os objetivos deste trabalho foram avaliar as alterações do transcriptoma na musculatura de vacas de descarte Nelore submetidas a: 1) a recuperação do peso em condições de pastejo; e 2) a recuperação da desnutrição em diferentes taxas de ganho de pesos. No primeiro experimento, os animais foram divididos em: grupo de manutenção (manutenção de peso e de alta escore corporal); Recuperação do ganho (recuperação de baixo escore corporal com o ganho de peso corporal moderado em 0,6 kg / dia sob pastejo). No segundo experimento, os animais foram divididos em três grupos em confinamento: Controle (abatidos com baixo escore de condição corporal), ganho moderado (0,6 kg de ganho de peso vivo por dia) durante a estação seca e alta recuperação de ganho (1,2 kg de ganho de peso vivo por dia) durante a estação seca. Nos dois estudos, amostras do Longissimus dorsi foram coletadas após o abate e imediatamente congeladas até à análise de sequenciamento ser realizada. No primeiro experimento, os genes encontrados no tratamento de recuperação do ganho foram relacionados com a resposta inflamatória como: 4A semaphorin (SEMA4A), solute carrier family 11 member 1 (SLC11A1), Ficolin 2 (FCN2) e placental growth factor (PGF). No segundo experimento, o osteonectina (SPARC), colágeno tipo IV subunidades 1 (COL4A1) foram alguns dos genes mais expressos para ambas as taxas de ganho de recuperação de remodelação do tecido conjuntivo. Para ganho moderado, foram identificadas proteínas miofibrilares estruturais como: Myosin IE (MYO1E), Myosin, Heavy Chain 11 (MYH11), (MYOG) and actinin, alpha 4 (ACTN4). No tratamento de alta recuperação de ganho, genes como CLL de célula B / 9 linfoma (BCL9), peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPARA), Diacylglycerol O-Acyltransferase 2 (DGAT2) and Phosphatidylinositol 4-Kinase, Catalytic, Beta (PI4KB) indicam maior deposição de tecido adiposo. Em resumo, observou-se que a deposição muscular durante a recuperação do ganho de peso envolve a regulação da expressão de vários genes relacionados com a matriz extracelular (ECM), corroborando com modelos de inflamação e similar a fibrose observada em animais maduros. Além disso, no grupo HG, genes relacionados com a síntese de colágeno e a deposição de gordura, também foram encontrados, indicando contribuição do tecido conjuntivo durante o crescimento muscular. Estes resultados são importantes para a compreensão do desenvolvimento do tecido como um todo, e auxiliam no progresso do conhecimento científico sobre a remodelação muscular durante a recuperação do ganho de peso e sua influência sobre estruturas de proteínas e vias intracelulares.

O agonista beta-adrenérgico ractopamina (RAC) modifica a composição da carcaça suína por aumentar a massa muscular e reduzir a deposição de gordura. O objetivo neste estudo foi avaliar os efeitos do tempo de fornecimento de RAC sobre o desempenho, concentração de ureia plasmática (CUP), características de carcaça e expressão gênica dos receptores beta- adrenérgicos (beta-AR) e das isoformas da cadeia pesada de miosina (MyHC) em suínos em terminação. Oitenta suínos, machos castrados (PV inicial = 69,42 ± 1,24 kg), foram utilizados em um experimento em blocos completos casualizados com cinco tratamentos, oito repetições por tratamento e dois animais por unidade experimental (baia). Os tratamentos consistiram de rações sem RAC (controle) ou com 10 ppm de RAC fornecidas por 7, 14, 21 ou 28 dias préabate. O PV individual e o consumo de ração por baia foram obtidos para determinar o ganho diário de peso (GDP), o consumo diário de ração (CDR) e a conversão alimentar (CA). Amostras de sangue foram coletadas para determinação da CUP. No final do experimento, os animais (PV final = 102,46 ± 1,44 kg) foram abatidos e amostras de pelos e do músculo Longissimus dorsi coletadas. As carcaças foram avaliadas 24 horas post-mortem. As amostras de pelos foram utilizadas para detecção da mutação no gene do receptor de rianodina do tipo 1 (RYR1). A expressão gênica dos beta-AR (subtipos beta1 e beta2) e das isoformas MyHC (I, IIa, IIx/d e IIb) foi quantificada nas amostras de músculo. As análises estatísticas foram realizadas apenas com os animais homozigotos dominantes para a mutação no gene do RYR1. O aumento no período de fornecimento de RAC não afetou (P > 0,05) o PV final, o GDP e o CDR, porém resultou em melhora linear (P < 0,01) na CA. Melhoras (P < 0,05) nas médias semanais de GDP e CA foram observadas durante os primeiros 21 dias de fornecimento de RAC, no entanto, o crescimento animal declinou (P < 0,05) na 4ª semana de tratamento. A CUP apresentou efeito quadrático (P < 0,01) com o aumento na duração do fornecimento de RAC. Houve aumento linear (P <= 0,01) no peso da carcaça quente, na profundidade do músculo Longissimus dorsi, na área de olho de lombo e na relação carne:gordura com o aumento na duração do tratamento com RAC. Não foram detectados efeitos da RAC (P > 0,05) sobre a expressão gênica dos beta1-AR e das isoformas MyHC IIa e MyHC IIx/d, porém o aumento no período de fornecimento de RAC tendeu a reduzir linearmente (P = 0,08) a expressão gênica dos beta2-AR. Embora os níveis de RNAm da isoforma MyHC I tenham sido reduzidos linearmente (P < 0,01), a expressão gênica da isoforma MyHC IIb aumentou linearmente (P < 0,01) com o aumento na duração do tratamento com RAC. Portanto, as melhores respostas de desempenho e carcaça ocorreram quando a RAC foi fornecida por 21 e 28 dias, respectivamente. Além disso, o agonista alterou a expressão gênica das isoformas MyHC, e é possível que a ação da RAC esteja relacionada com a população de beta2-AR. / The beta-adrenergic agonist ractopamine (RAC) modifies the swine carcass composition by increasing muscle mass and decreasing fat deposition. The objective in this study was to evaluate the effects of RAC feeding duration on performance, plasma urea nitrogen (PUN) concentration, carcass traits, and gene expression of beta-adrenergic receptors (beta-AR) and myosin heavy chain (MyHC) isoforms in finishing pigs. Eighty barrows (initial BW = 69.42 ± 1.24 kg) were used in a randomized complete block design experiment with five treatments, eight replicates per treatment, and two animals per experimental unit (pen). The dietary treatments consisted of diets containing no RAC (control) or 10 ppm RAC fed for 7, 14, 21, or 28 days before slaughter. Individual pig BW and pen feed disappearance were obtained to determine average daily gain (ADG), average daily feed intake (ADFI), and feed to gain ratio (F:G). Blood samples were collected for determination of PUN concentrations. At the end of the experiment, pigs (final BW = 102.46 ± 1.44 kg) were slaughtered and hair and Longissimus dorsi muscle samples collected. The carcasses were evaluated 24 hours postmortem. Hair samples were used to detect the mutation of the ryanodine receptor type 1 (RYR1) gene. Gene expression of beta-AR (beta1- and beta2-subtypes) and MyHC isoforms (I, IIa, IIx/d, and IIb) was quantified in the muscle samples. Statistical analyses were performed using only the homozygous dominant pigs for the RYR1 gene mutation. Increasing RAC feeding period did not affect (P > 0.05) final BW, ADG, and ADFI, but resulted in a linear improvement (P < 0.01) in F:G. Average weekly improvements (P < 0.05) in ADG and F:G were observed during the first 21 days of RAC feeding, however, animal growth declined (P < 0.05) in the 4th week of treatment. The PUN concentrations showed a quadratic effect (P < 0.01) as RAC feeding duration increased. There were linear increases (P <= 0.01) in hot carcass weight, Longissimus dorsi muscle depth, loin eye area, and muscle to fat ratio as RAC treatment duration increased. No effects of RAC feeding (P > 0.05) were detected for beta1-AR and for isoforms of MyHC IIa and MyHC IIx/d gene expression, but increasing RAC feeding period tended to linearly decrease (P = 0.08) beta2-AR gene expression. Even though mRNA levels of MyHC I isoform decreased linearly (P < 0.01), gene expression of MyHC IIb isoform increased linearly (P < 0.01) as RAC treatment duration increased. Therefore, greater growth and carcass responses occurred when RAC was fed for 21 and 28 days, respectively. Furthermore, the agonist altered the MyHC gene expression and the RAC action may be related to the beta2-AR population.

A velocidade de renovação das proteínas musculares define o crescimento muscular, e afetam a qualidade da carne, destacando-se a renovação de colágeno e taxa proteolítica que tem implicação no fenótipo de maciez. No entanto, existe pouca informação na literatura sobre mudanças no processo de remodelação de proteínas musculares em resposta à taxa de recuperação do ganho de peso, após um período de subnutrição em animais fisiologicamente maduros. Dessa forma, o uso de sequenciamento de RNA pode indicar mudanças no tecido muscular através de um perfil de expressão diferencial que explicam mudanças nos fenótipos associados ao crescimento muscular. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar as mudanças no transcriptoma associado a fenótipos de carne de vacas adultas Nelore submetidas a diferentes taxas de recuperação de peso. Neste experimento foram utilizadas 28 vacas adultas de 5 a 16 anos, sendo que 23 animais, por apresentarem baixo escore corporal no inicio do experimento como resultado de perda de peso durante uma estação seca, foram aleatoriamente distribuídas em 3 grupos baseados em ganho diário de peso vivo: GB - Base (abatidos com baixo escore corporal, n=4); GL - Lento (0,6 kg/dia, n=9); GR - Rápido (1,2 kg/dia, n=10). Um quarto grupo (GM - Manutenção, n=5), foi formado de animais com alto escore corporal do início ao final do experimento. Os animais foram abatidos em quatro pontos definidos por dias (d) de confinamento (A1(0d) = GB; A2(51d) = GL e GR; A3(74d) = GR; A4(104d) = GL e GM), e as amostras do musculo Longissimus thoracis foram coletadas para obtenção do RNA total. Após a obtenção do mRNA e a preparação das bibliotecas de cDNA, o sequenciamento das amostras foi feito em um equipamento HiScanSQ. Vinte e quatro horas após o abate, foram determinados o pH e a cor instrumental (L*, a*, b*) medidos no músculo Longissimus thoracis. Dois bifes foram amostrados para a análise de força de cisalhamento às 24h e 21 dias. Na comparação entre fenótipos e genes, os contrastes utilizaram o grupo GB como referência. As análises estatísticas foram realizadas no programa R, usando ANOVA e teste de Tukey. Menores força de cisalhamento aos 21 dias (P<=0,05) foram encontradas para o grupo GL (A4) e GM (A4) comparadas ao GB. Valores de L*, a*, b* no músculo do GR (A3) também foram maiores em relação ao GB. Somente o valor de b* na gordura foi diferente (P<=0,05) em GR (A2 e A3) em relação ao GB. Foram identificados o total de 578 genes diferencialmente expressos (DE; FDR 5%) nos cinco contrastes avaliados. A análise funcional de genes DE entre contrastes identificou uma via KEEG para o grupo GL (\"Ribosome\") e cinco para o grupo GR (\"ECM receptor interaction\", \"Focal Adhesion\", \"Protein digestion and absorption\", \"PI3K-Akt signaling pathway\"). Para o enriquecimento GO, foram obtidas quatro categorias, sendo \"Semaphorin receptor activity\" para o grupo GL, enquanto \"Cellular response to amino acid stimulus\", \"Collagen trimer\" e \"Extracellular matrix structural constituent\" foram identificadas para GR. As vias em geral estão associadas a alterações no tecido conjuntivo do músculo. As diferenças encontradas entre fenótipos e genes indicam que as taxas de crescimento afetam de forma diferente os fenótipos associados à qualidade da carne. A realimentação em animais adultos, ao alterar o transcriptoma com possíveis impactos no tecido conjuntivo, parece mostrar um cenário de fibrose muscular no ganho rápido de peso, diferentemente do ganho lento, que mostrou ser uma alternativa para melhorar a qualidade da carne. Todavia, os impactos na estrutura muscular e proteica que possam explicar incremento em aspectos de textura da carne precisam ser determinados. / The speed of renewal of muscle proteins defines muscle growth, and affect meat quality, especially the renewal the of collagen turnover and proteolytic rate that has implication in the tenderness phenotype. There is little information in the literature about changes in the muscle protein remodeling process in response to the rate of recovery of weight gain after malnutrition in physiologically mature animals. In this way, the use of RNA sequencing may indicate changes in muscle tissue through a differential expression profile that explains changes in phenotypes associated with muscle growth. Therefore, the objective of this study was to evaluate changes in the transcriptome associated with meat phenotypes of Nellore adult cows submitted to different rates of weight recovery. In this experiment, 28 adult cows from 5 to 16 years old were used, being that twenty-three animals were distributed randomly in 3 groups based on daily gain of live weight, since they presented low body score at the beginning of the experiment as a result of weight loss during a dry season: GB - Base (slaughtered with low body score, n=4); GL - Slow (0.6kg/day, n=9); GR - High (1.2 kg/day, n=10). A fourth group (GM - Maintenance, n = 5) was formed from animals with high body score from the beginning to the end of the experiment. The animals were slaughtered at four points defined by confinement days(d) (A1(0d) = GB; A2(51d) = GL and GR; A3(74d) = GR; A4(104d) = GL and GM), and Longissimus thoracis muscle samples were collected to obtain the total RNA. After obtaining the mRNA and preparation of the libraries, the sequencing of the samples was done in a HiScanSQ equipment. Twenty-four hours after slaughter, the pH and instrumental color (L*, a*, b*) were determined in the Longissimus thoracis muscle. Two steaks were collected for shear force analysis at 24h and 21 days. In the comparison of the phenotypes and genes, contrasts were used the GB group as reference. Statistical analysis were performed in R software, using ANOVA and Tukey test. Lower shear forces at 21 days (P<=0.05) were found for the GL (A4) and GM (A4) groups compared to GB. Values of L*, a*, b* in the GR (A3) muscle were also higher in relation to GB. Only the value of b* in fat was different (P<=0.05) in GR (A2 and A3) in relation to GB. A total of 578 differentially expressed genes (DE; false discovery rate 5%) in the five contrasts evaluated. Functional analysis of DE genes between contrasts identified a KEEG pathway for the GL group (\"Ribosome\") and five for the GR group (\"ECM receptor interaction\", \"Focal Adhesion\", \"Protein digestion and absorption\", \"PI3K-Akt signaling pathway\"). For GO enrichment, four categories were obtained, being \"Semaphorin receptor activity\" for GL, while \"Cellular response to amino acid stimulus\", \"Collagen trimer\" and \"Extracellular matrix structural constituent\" were identified for GR. Pathways in general are associated with changes in connective tissue of muscle. Re-feeding in adult animals by altering the transcriptome with possible impacts on connective tissue, seems to show a scenario of muscle fibrosis in the fast gain of weight, unlike the slow gain, which proved to be an alternative to improve meat quality. However, the impacts on muscle and protein structure that may explain the increase in meat texture aspects need to be determined.

Diversos atletas e praticantes de atividades físicas incorporam em suas rotinas de treinamento, exercícios aeróbios e de força motora simultaneamente. Contudo, essa combinação conhecida como treinamento concorrente (TC) tem demonstrado uma atenuação da resposta adaptativa da força e hipertrofia muscular. O presente estudo analisou se alguns genes e proteínas envolvidos na resposta hipertrófica e na biogênse mitocondrial do músculo esquelético poderiam explicar a atenuação da resposta adaptativa com o TC. Trinta e sete sujeitos foram divididos nos grupos: controle (C), aeróbio (TA), força (TF) e concorrente (TC) e submetidos a oito semanas de treinamento. Os resultados significantes foram: aumento na força dinâmica máxima de 270,3 (±45,5) para 320,3 (±57,0) Kg para o TF e de 268,4 (±47,6) para 315,7 (±63,5) para o TC; área de secção transversa do quadríceps de 8332,4 (±817,5) mm2 para 8849,5 (±893,3) mm2 para o TF e de 8340,8 (±1000,0) mm2 para 8996,8 (±919,5 )mm2 para o TC; o gene da mTOR demonstrou aumento significante de 1,01 (±0,10) U.A para 1,44 (±0,17) U.A no TF e redução de 1,01 (±0,15) para 0,536 (± 0,25) U.A da p70S6K1 no TC; a expressão total da proteína p70S6K1 demonstrou aumentou no grupo TC em relação ao C (1,1 (±0,2) U.A vs 0,8 (±0,3) U.A), a fosforilação da Akt no resíduo ser473 e da p70S6K1no resíduo thr389 aumentou somente no TF em relação ao C (1,3 (±0,2) U.A vs 0,9 (±0,1) U.A e 1,3 (±0,4) vs 0,8 (±0,3) U.A, respectivamente). O grupo TF e TC demonstraram adaptações similares nas variáveis de força e hipertrofia muscular apesar de algumas diferenças na resposta molecular. Esses achados indicam que na fase inicial do TC as diferenças na adaptação molecular não refletem em alterações na força e hipertrofia muscular quando comparadas ao TF / Many athletes and individuals involved in physical training perform strength and endurance exercises in the same training unit. However, this combination, referred as concurrent training (CT), has shown to blunt strength and skeletal muscle growth responses. This study investigated whether some genes and proteins associated with muscle growth and mitochondrial biogenesis may explain the decreased adaptive response to CT. Thirty seven participants were divided into four groups: control (C), endurance (TA), strength (TF) and concurrent (TC) and submitted to eight weeks of training. Significant results were found in the following variables from pre to post training: maximum dynamic strength - TF from 270,3 (±45,5) to 320,3 (±57,0) Kg and TC from 268,4 (±47,6) to 315,7 (±63,5); quadriceps cross sectional area (CSA) - TF from 8332,4 (±817,5) mm2 to 8849,5 (±893,3) mm2, TC from 8340,8 (±1000,0) mm2 to 8996,8 (±919,5)mm2; mTOR gene expression increased significantly post-training only for the TF (1,01 (±0,10) A.U to 1,44 (±0,17) A.U) and p70S6K1 was significantly reduced post-training (1,01 (±0,15) to 0,536 (± 0,25) A.U) for the TC; p70S6K1 total protein content was significantly greater after TC when compared with C (1,1 (±0,2) U.A vs 0,8 (±0,3)) and phosphorylation of both Akt at ser473 and p70S6K1 at thr389 increased only after TF compared with C (1,3 (±0,2) U.A vs 0,9 (±0,1) U.A and 1,3 (±0,4) vs 0,8 (±0,3) U.A, respectively). TF and TC groups had similar improvements in muscle strength and hypertrophy, besides some differences in the molecular responses. These differences at the molecular level in early phases of the TC do not blunt muscle strength and hypertrophy adaptations compared with the TF

A velocidade de renovação das proteínas musculares define o crescimento muscular, e afetam a qualidade da carne, destacando-se a renovação de colágeno e taxa proteolítica que tem implicação no fenótipo de maciez. No entanto, existe pouca informação na literatura sobre mudanças no processo de remodelação de proteínas musculares em resposta à taxa de recuperação do ganho de peso, após um período de subnutrição em animais fisiologicamente maduros. Dessa forma, o uso de sequenciamento de RNA pode indicar mudanças no tecido muscular através de um perfil de expressão diferencial que explicam mudanças nos fenótipos associados ao crescimento muscular. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar as mudanças no transcriptoma associado a fenótipos de carne de vacas adultas Nelore submetidas a diferentes taxas de recuperação de peso. Neste experimento foram utilizadas 28 vacas adultas de 5 a 16 anos, sendo que 23 animais, por apresentarem baixo escore corporal no inicio do experimento como resultado de perda de peso durante uma estação seca, foram aleatoriamente distribuídas em 3 grupos baseados em ganho diário de peso vivo: GB - Base (abatidos com baixo escore corporal, n=4); GL - Lento (0,6 kg/dia, n=9); GR - Rápido (1,2 kg/dia, n=10). Um quarto grupo (GM - Manutenção, n=5), foi formado de animais com alto escore corporal do início ao final do experimento. Os animais foram abatidos em quatro pontos definidos por dias (d) de confinamento (A1(0d) = GB; A2(51d) = GL e GR; A3(74d) = GR; A4(104d) = GL e GM), e as amostras do musculo Longissimus thoracis foram coletadas para obtenção do RNA total. Após a obtenção do mRNA e a preparação das bibliotecas de cDNA, o sequenciamento das amostras foi feito em um equipamento HiScanSQ. Vinte e quatro horas após o abate, foram determinados o pH e a cor instrumental (L*, a*, b*) medidos no músculo Longissimus thoracis. Dois bifes foram amostrados para a análise de força de cisalhamento às 24h e 21 dias. Na comparação entre fenótipos e genes, os contrastes utilizaram o grupo GB como referência. As análises estatísticas foram realizadas no programa R, usando ANOVA e teste de Tukey. Menores força de cisalhamento aos 21 dias (P<=0,05) foram encontradas para o grupo GL (A4) e GM (A4) comparadas ao GB. Valores de L*, a*, b* no músculo do GR (A3) também foram maiores em relação ao GB. Somente o valor de b* na gordura foi diferente (P<=0,05) em GR (A2 e A3) em relação ao GB. Foram identificados o total de 578 genes diferencialmente expressos (DE; FDR 5%) nos cinco contrastes avaliados. A análise funcional de genes DE entre contrastes identificou uma via KEEG para o grupo GL (\"Ribosome\") e cinco para o grupo GR (\"ECM receptor interaction\", \"Focal Adhesion\", \"Protein digestion and absorption\", \"PI3K-Akt signaling pathway\"). Para o enriquecimento GO, foram obtidas quatro categorias, sendo \"Semaphorin receptor activity\" para o grupo GL, enquanto \"Cellular response to amino acid stimulus\", \"Collagen trimer\" e \"Extracellular matrix structural constituent\" foram identificadas para GR. As vias em geral estão associadas a alterações no tecido conjuntivo do músculo. As diferenças encontradas entre fenótipos e genes indicam que as taxas de crescimento afetam de forma diferente os fenótipos associados à qualidade da carne. A realimentação em animais adultos, ao alterar o transcriptoma com possíveis impactos no tecido conjuntivo, parece mostrar um cenário de fibrose muscular no ganho rápido de peso, diferentemente do ganho lento, que mostrou ser uma alternativa para melhorar a qualidade da carne. Todavia, os impactos na estrutura muscular e proteica que possam explicar incremento em aspectos de textura da carne precisam ser determinados. / The speed of renewal of muscle proteins defines muscle growth, and affect meat quality, especially the renewal the of collagen turnover and proteolytic rate that has implication in the tenderness phenotype. There is little information in the literature about changes in the muscle protein remodeling process in response to the rate of recovery of weight gain after malnutrition in physiologically mature animals. In this way, the use of RNA sequencing may indicate changes in muscle tissue through a differential expression profile that explains changes in phenotypes associated with muscle growth. Therefore, the objective of this study was to evaluate changes in the transcriptome associated with meat phenotypes of Nellore adult cows submitted to different rates of weight recovery. In this experiment, 28 adult cows from 5 to 16 years old were used, being that twenty-three animals were distributed randomly in 3 groups based on daily gain of live weight, since they presented low body score at the beginning of the experiment as a result of weight loss during a dry season: GB - Base (slaughtered with low body score, n=4); GL - Slow (0.6kg/day, n=9); GR - High (1.2 kg/day, n=10). A fourth group (GM - Maintenance, n = 5) was formed from animals with high body score from the beginning to the end of the experiment. The animals were slaughtered at four points defined by confinement days(d) (A1(0d) = GB; A2(51d) = GL and GR; A3(74d) = GR; A4(104d) = GL and GM), and Longissimus thoracis muscle samples were collected to obtain the total RNA. After obtaining the mRNA and preparation of the libraries, the sequencing of the samples was done in a HiScanSQ equipment. Twenty-four hours after slaughter, the pH and instrumental color (L*, a*, b*) were determined in the Longissimus thoracis muscle. Two steaks were collected for shear force analysis at 24h and 21 days. In the comparison of the phenotypes and genes, contrasts were used the GB group as reference. Statistical analysis were performed in R software, using ANOVA and Tukey test. Lower shear forces at 21 days (P<=0.05) were found for the GL (A4) and GM (A4) groups compared to GB. Values of L*, a*, b* in the GR (A3) muscle were also higher in relation to GB. Only the value of b* in fat was different (P<=0.05) in GR (A2 and A3) in relation to GB. A total of 578 differentially expressed genes (DE; false discovery rate 5%) in the five contrasts evaluated. Functional analysis of DE genes between contrasts identified a KEEG pathway for the GL group (\"Ribosome\") and five for the GR group (\"ECM receptor interaction\", \"Focal Adhesion\", \"Protein digestion and absorption\", \"PI3K-Akt signaling pathway\"). For GO enrichment, four categories were obtained, being \"Semaphorin receptor activity\" for GL, while \"Cellular response to amino acid stimulus\", \"Collagen trimer\" and \"Extracellular matrix structural constituent\" were identified for GR. Pathways in general are associated with changes in connective tissue of muscle. Re-feeding in adult animals by altering the transcriptome with possible impacts on connective tissue, seems to show a scenario of muscle fibrosis in the fast gain of weight, unlike the slow gain, which proved to be an alternative to improve meat quality. However, the impacts on muscle and protein structure that may explain the increase in meat texture aspects need to be determined.

The renewal rate of stromal and myofibrillar proteins defines muscle growth, and can affect the quality of meat, by affecting collagen turnover and proteolytic rate. There is a lack of information on changes in the muscle protein remodeling process in response to the recovery weight gain rate observed during \"realimentation\" after undernutrition, which may be altered in older animals. Changes in muscle tissue during the recovery period may be indicated by the differential expression profile of genes after RNA sequencing. The objectives of this study were to evaluate transcriptome changes in the muscle of Nellore cull cows subjected to: 1) recovery weight gain under grazing conditions; and 2) recovery from undernutrition at different weight gain rates. In the first experiment, the animals were divided into two groups and subjected to one of two nutritional managements under grazing conditions: maintenance (maintenance of weight and high body condition score under grazing conditions) and recovery gain (recovery from low body condition score with moderate body weight gain of 0.6 kg/day under grazing conditions). In the second experiment, the animals were divided into three groups and subjected to one of three nutritional managements under feedlot conditions: control (slaughtered at low body condition score), moderate recovery gain (MG; 0.6 kg of daily live weight gain) during the dry season, and high recovery gain (HG; 1.2 kg of daily live weight gain) during the dry season. In both experiments, samples of longissimus dorsi muscle were collected after slaughter and immediately frozen until sequencing analysis could be performed. In the first experiment, genes related to inflammatory response, such as semaphorin 4A (SEMA4A), solute carrier family 11 member 1 (SLC11A1), ficolin-2 (FCN2), and placental growth factor (PGF), were expressed at higher levels during recovery gain. In the second experiment, osteonectin (SPARC) and collagen type IV subunits 1 (COL4A1) were expressed at higher levels in both recovery gain and connective tissue remodeling. For MG, structural myofibrillar proteins such as myosin IE (MYO1E), myosin, heavy chain 11 (MYH11), myogenin (MYOG), and actinin, alpha 4 (ACTN4) were identified. In the HG treatment, the B-cell CLL/lymphoma 9 (BCL9), peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPARA), diacylglycerol O-Acyltransferase 2 (DGAT2), and phosphatidylinositol 4-Kinase, catalytic, and beta (PI4KB) genes indicated more deposition of adipose tissue. In summary, we observed that muscular deposition during recovery weight gain involved the regulation of expression of several genes related to the extracellular matrix (ECM), corroborating the inflammatory and -like models observed in mature animals. Moreover, in the HG group, genes related to collagen synthesis and fat deposition were also found, indicating the important contribution of connective tissue during muscle growth. These results are important for understanding tissue development as a whole, and will assist in the progress of scientific knowledge on muscle remodeling during recovery weight gain and its influence on protein structures and intracellular routes. / A taxa de renovação do estroma e proteínas miofibrilares define o crescimento muscular, e pode afetar a qualidade da carne, afetando turnover de colágeno e taxa proteolítica. Há uma falta de informação sobre as mudanças no processo de remodelação de proteína muscular em resposta à taxa de recuperação do ganho de peso, observada durante a \"realimentação\" depois de subnutrição, o que pode ser alterado em animais mais velhos. Alterações no tecido muscular durante o período de recuperação pode ser indicada pelo perfil de expressão diferencial de genes, pela técnica de sequenciamento de RNA. Os objetivos deste trabalho foram avaliar as alterações do transcriptoma na musculatura de vacas de descarte Nelore submetidas a: 1) a recuperação do peso em condições de pastejo; e 2) a recuperação da desnutrição em diferentes taxas de ganho de pesos. No primeiro experimento, os animais foram divididos em: grupo de manutenção (manutenção de peso e de alta escore corporal); Recuperação do ganho (recuperação de baixo escore corporal com o ganho de peso corporal moderado em 0,6 kg / dia sob pastejo). No segundo experimento, os animais foram divididos em três grupos em confinamento: Controle (abatidos com baixo escore de condição corporal), ganho moderado (0,6 kg de ganho de peso vivo por dia) durante a estação seca e alta recuperação de ganho (1,2 kg de ganho de peso vivo por dia) durante a estação seca. Nos dois estudos, amostras do Longissimus dorsi foram coletadas após o abate e imediatamente congeladas até à análise de sequenciamento ser realizada. No primeiro experimento, os genes encontrados no tratamento de recuperação do ganho foram relacionados com a resposta inflamatória como: 4A semaphorin (SEMA4A), solute carrier family 11 member 1 (SLC11A1), Ficolin 2 (FCN2) e placental growth factor (PGF). No segundo experimento, o osteonectina (SPARC), colágeno tipo IV subunidades 1 (COL4A1) foram alguns dos genes mais expressos para ambas as taxas de ganho de recuperação de remodelação do tecido conjuntivo. Para ganho moderado, foram identificadas proteínas miofibrilares estruturais como: Myosin IE (MYO1E), Myosin, Heavy Chain 11 (MYH11), (MYOG) and actinin, alpha 4 (ACTN4). No tratamento de alta recuperação de ganho, genes como CLL de célula B / 9 linfoma (BCL9), peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPARA), Diacylglycerol O-Acyltransferase 2 (DGAT2) and Phosphatidylinositol 4-Kinase, Catalytic, Beta (PI4KB) indicam maior deposição de tecido adiposo. Em resumo, observou-se que a deposição muscular durante a recuperação do ganho de peso envolve a regulação da expressão de vários genes relacionados com a matriz extracelular (ECM), corroborando com modelos de inflamação e similar a fibrose observada em animais maduros. Além disso, no grupo HG, genes relacionados com a síntese de colágeno e a deposição de gordura, também foram encontrados, indicando contribuição do tecido conjuntivo durante o crescimento muscular. Estes resultados são importantes para a compreensão do desenvolvimento do tecido como um todo, e auxiliam no progresso do conhecimento científico sobre a remodelação muscular durante a recuperação do ganho de peso e sua influência sobre estruturas de proteínas e vias intracelulares.