Susumu Muroya

1 Divizia de Cercetare Produse Animale, Institutul NARO pentru științe ale animalelor și pășunilor, Tsukuba, Ibaraki, Japonia

între

Masahiro Shibata

2 Divizia de cercetare pentru producția de animale și gestionarea faunei sălbatice, Centrul agricol NARO Western Region, Ohda, Shimane, Japonia

Masayuki Hayashi

3 Divizia de Cercetare Fiziologie și Nutriție a Animalelor, Institutul NARO pentru științe ale animalelor și pășunilor, Tsukuba, Ibaraki, Japonia

Mika Oe

1 Divizia de Cercetare Produse Animale, Institutul NARO pentru științe ale animalelor și pășunilor, Tsukuba, Ibaraki, Japonia

Koichi Ojima

1 Divizia de Cercetare Produse Animale, Institutul NARO pentru științe ale animalelor și pășunilor, Tsukuba, Ibaraki, Japonia

Conceput și proiectat experimentele: SM.

Am efectuat experimentele: SM MS.

Am analizat datele: SM MO.

Reactivi/materiale/instrumente de analiză contribuite: SM MS MH KO.

Am scris lucrarea: SM.

Date asociate

Toate datele relevante se găsesc în lucrare. Datele matrice brute au fost depozitate în baza de date Omnibus Gene Expression Omnibus (NCBI) a Centrului Național pentru Biotehnologie (NCBI) și sunt accesibile prin numărul de acces GSE81946 din seria GEO (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo).

Abstract

Introducere

MicroARN-urile (miARN-urile) sunt ARN-uri mici extrem de conservate, care nu codifică, care reglează expresia genelor țintă în diverse procese biologice la plante și animale [1]. MiARN matur este generat prin procesare din transcrierea inițială (pri-miARN) prin pre-miARN și recunoaște genele sale țintă ca o componentă a complexului de tăcere indus de ARN (RISC), rezultând degradarea sau destabilizarea ARNm. Aproximativ 30% din genele care codifică proteinele se află sub reglementarea miARN [2].

Sistemele de hrănire a bovinelor și substanțele nutritive din dietă influențează proprietățile musculare fiziologice și histologice, precum și performanțele de creștere. Comparativ cu mușchii bovinelor adăpostite, cele ale vitelor de pășunat au potențiale proprietăți fiziologice distincte și compoziții chimice, inclusiv acizi grași și proteine ​​musculare, datorită mișcărilor intermitente implicate în pășunat, ceea ce are ca rezultat modificări ale calității cărnii de vită ulterioare. Vitele japoneze negre (JB; rasa originală a bovinelor Wagyu) sunt hrănite în mod convențional cu un concentrat bogat în cereale în case de vite pentru a-și promova depozitul de grăsime intramusculară superioară genetic (FMI), ceea ce face carnea de vită fragedă și conferă cărnii de vită JB scorul mare de marmorare care este atât de apreciat. Astfel, diferențele în creșterea musculară și depunerea FMI care rezultă din diferite sisteme de hrănire au fost cercetate progresiv.

În special, mecanismele moleculare care stau la baza depozitului FMI în diferite condiții de hrănire, inclusiv compoziția dietei, s-au concentrat pentru exprimarea genelor adipogene și miogene [20,21]. Longissimus lumborum (LL) și mușchii ST ai bovinelor JB hrănitoare cu pășuni prezintă un conținut redus de lipide extractibile și exprimarea PPARG adipogenă și a proteinei de legare a potențiatorului CCAAT α (CEBPA) decât cele ale bovinelor JB adăpostite [22]. Modelele de expresie ale PPARG și CEBPA în țesutul adipos intramuscular sunt mai mari la bovinele hrănite cu un concentrat ridicat decât cele hrănite cu un concentrat scăzut [21], indicând faptul că raportul nutritiv/concentrat alimentar afectează diferențele specifice depozitului de grăsimi FMI în expresia genei adipogene. Prin urmare, este tentant să ipotezăm că influențele condițiilor dietetice și de hrănire asupra expresiei genice miogene și adipogene sunt reglementate de miARN, așa cum sugerează diferențele de miARN între grăsimea subcutanată și cea viscerală [18]. Înțelegerea rolurilor potențiale ale miARN în dezvoltarea mușchilor și a țesutului adipos va oferi noi perspective asupra bazei moleculare a producției de carne de vită și a performanței calității cărnii.

Mai mult, miARN-urile circulante (c-miARN-uri), care sunt considerate ca indicatori potențiali ai bolilor și condițiilor fiziologice, sunt, de asemenea, potențial asociate cu fiziologia musculară și expresia genelor, așa cum s-a sugerat anterior [23,24]. La fel, utilizarea c-miARN ca marker de monitorizare ar putea contribui la gestionarea și îmbunătățirea unei producții mai bune de carne de vită. Cu toate acestea, influențele condițiilor dietetice și de hrănire asupra ARNm c la bovinele de carne nu au fost niciodată investigate, cu excepția efectului pășunatului bovinelor [24].

În studiul de față, ne-am propus, prin urmare, să determinăm (1) c-miARN-urile care sunt afectate de diferențele dintre pășunat și hrănirea cerealelor interioare la bovinele JB, utilizând o metodă de pregătire a veziculelor extracelulare (EV) din plasmă [24] și 2 ) miARN-urile musculare implicate în reglarea indusă de hrană a expresiei genelor legate de calitatea cărnii de vită. Starea de hrănire a cerealelor folosită aici duce la un depozit mai mare de FMI în mușchiul bovinelor JB decât starea de pășunat [22]. Mai mult, discutăm despre modul în care modificările c-miARN sunt asociate cu expresia miARN a mușchilor scheletici, pentru a înțelege impactul potențial al miARN-urilor musculare și circulante asupra expresiei genelor legate de calitatea cărnii de vită la bovinele JB.

Materiale și metode

Animale