Thermal manipulation mid-term broiler chicken embryogenesis: effect on muscle growth factors and muscle marker genes

Thermal manipulation (TM) during broiler chicken embryogenesis has been shown to promote muscle development and growth. However, the molecular bases of promoting broiler muscle development and growth are not fully understood. The aim of this study was to investigate the molecular bases of muscle growth and development in broiler chickens subjected to TM. This included the investigating of the changes in mRNA expression levels of muscle marker genes, namely MyoD, myogenin, paired box transcription factor (Pax7) and proliferating cell nuclear antigen (PCNA), and muscle growth factors namely insulin-like growth factor 1 (IGF-1), myostatin and growth hormone (GH) during embryogenesis and on posthatch days 10 and 28. Fertile Cobb eggs (n=1500) were divided into four groups. Eggs in the first group (control) were incubated at 37.8°C and 56% RH, whereas, eggs in the second group (TM1), third group (TM2), and fourth group (TM3) were subjected to 39 ºC and 65% RH daily during embryonic days (ED) 12-18 for 9, 12, and 18 hours, respectively. Body weight (BW) during embryogenesis and posthatch days (1, 3, 5, 7, 14, 21, 28 and 35) was recorded. mRNA expression levels of muscle marker genes and muscle growth factor genes during ED 12, 14, 16 and 18 and on posthatch days 10 and 28 were analyzed using real-time RT-PCR. TM upregulated the mRNA expressions of muscle marker and growth factors genes. This upregulation was accompanied by improvement of body weight near and at market age.

Thermal manipulation mid-term broiler chicken embryogenesis: effect on muscle growth factors and muscle marker genes

Thermal manipulation (TM) during broiler chicken embryogenesis has been shown to promote muscle development and growth. However, the molecular bases of promoting broiler muscle development and growth are not fully understood. The aim of this study was to investigate the molecular bases of muscle growth and development in broiler chickens subjected to TM. This included the investigating of the changes in mRNA expression levels of muscle marker genes, namely MyoD, myogenin, paired box transcription factor (Pax7) and proliferating cell nuclear antigen (PCNA), and muscle growth factors namely insulin-like growth factor 1 (IGF-1), myostatin and growth hormone (GH) during embryogenesis and on posthatch days 10 and 28. Fertile Cobb eggs (n=1500) were divided into four groups. Eggs in the first group (control) were incubated at 37.8°C and 56% RH, whereas, eggs in the second group (TM1), third group (TM2), and fourth group (TM3) were subjected to 39 ºC and 65% RH daily during embryonic days (ED) 12-18 for 9, 12, and 18 hours, respectively. Body weight (BW) during embryogenesis and posthatch days (1, 3, 5, 7, 14, 21, 28 and 35) was recorded. mRNA expression levels of muscle marker genes and muscle growth factor genes during ED 12, 14, 16 and 18 and on posthatch days 10 and 28 were analyzed using real-time RT-PCR. TM upregulated the mRNA expressions of muscle marker and growth factors genes. This upregulation was accompanied by improvement of body weight near and at market age.(AU)

Expressão de genes envolvidos no perfil de ácidos graxos e proteólise post mortem de bovinos Nelore e Rubia Gallega x Nelore

Objetivou-se avaliar o perfil de ácidos graxos e a maciez da carne de bovinos Nelore e Rubia Gallega x Nelore, e entender as diferenças na qualidade da carne por meio da avaliação de parâmetros bioquímicos e metabólicos sanguíneos, da expressão de genes envolvidos no metabolismo lipídico e na proteólise post mortem, e da avaliação da abundância de proteínas envolvidas no processo proteolítico e crescimento muscular. Foram utilizados 16 bovinos Nelore (N) e 16 bovinos Rubia Gallega x Nelore (RGN), machos não castrados, com idade média de 11 meses e 280 kg ± 15 kg de peso vivo inicial. Os animais foram mantidos nas mesmas condições de manejo e receberam a mesma dieta ad libitum. Após 120 dias de confinamento, os animais foram abatidos. Durante o abate, foram coletadas amostras de sangue para as análises de parâmetros bioquímicos e metabólicos e amostras do músculo longissimus para a extração de RNA e abundância proteica (zero dia). As amostras de músculo longissimus utilizadas nas análises de força de cisalhamento (FC), cor (COR), perda por cocção (PPC), degradação proteica, perfil de ácidos graxos e lipídeos totais (LT) foram coletadas durante a desossa. As amostras destinadas à FC, PPC, COR e degradação proteica foram maturadas por zero, 7, 14 e 21 dias. A expressão relativa de mRNA foi avaliada para os seguintes genes: C/EBP, ZFP423, FABP4, ACC, LPL, ACOX, LEP, SCD, TGF, MSTN, CAPN1, CAPN2 e CAST. A abundância proteica foi realizada para as proteínas: troponina, calpaína, HSP 27, HSP 70 e miostatina. O delineamento foi inteiramente casualizado, considerando cada animal uma unidade experimental. Para as análises avaliadas ao longo do tempo de maturação, os dados foram analisados em parcelas subdivididas, considerando um arranjo fatorial 2x4, sendo os efeitos fixos: os grupos genéticos (N e RGN), os tempos de maturação (zero, 7, 14 e 21 dias) e suas interações. A significância foi declarada quando P 0,05. Bovinos RGN apresentaram carnes mais macias, com menor PPC e menor teor de LT (P 0,05) quando comparados aos N. Bovinos N apresentaram maiores concentrações de ácidos graxos hipercolesterolêmicos, 14:0 e 16:0 e maior atividade da enzima 9 dessaturase (P 0,05). Por outro lado, o grupo RGN apresentou melhor índice 11 de saúde (P 0,05) na carne, além de menor concentração sérica de colesterol total, HDL e LDL nos animais, quando comparados ao grupo N (P 0,05). Em relação aos hormônios, as concentrações de hormônio do crescimento (GH) e leptina não foram influenciadas pelos grupos genéticos (P > 0,05), diferentemente do IGF-1 e da insulina que apresentaram maiores e menores concentrações em RGN, respectivamente, (P 0,05). Ademais, os genes TGF, MSTN, C/EBP, LPL e ACOXforam mais expressos em animais cruzados RGN, indicando diferenças na formação de fibras musculares e no metabolismo lipídico entre os grupos genéticos. Não foram encontradas alterações na expressão gênica de CAPN1, CAPN2 e CAST entre os grupos genéticos estudados (P > 0,05) apesar de terem apresentado valores de FC diferentes. Por outro lado, bovinos RGN apresentaram maior degradação de troponina-T (P = 0,0244). No entanto, não houve diferença entre os grupos genéticos para autólise de µ-calpaína (P = 0,9854), havendo apenas para o tempo de maturação (P < 0,0001). Observou-se interação para degradação de HSP 27 (P = 0,0006), indicando que a degradação desta proteína é maior e mais rápida em bovinos RGN. A abundância de HSP 70 foi alterada pelo tempo de maturação (P < 0,0001). A abundância proteica da miostatina não foi alterada pelo grupo genético (P = 0,3489). De modo geral, bovinos Rubia Gallega x Nelore apresentam carnes mais macias e mais desejável à saúde humana, quando comparados à raça Nelore. Estas diferenças podem ser explicadas pelos resultados hormonais de IGF-1 e insulina, pelos genes TGF, MSTN, LPL, ACOXe pela degradação de troponina-T e abundância de HSPs.

The objective of this study was to evaluate the fatty acid profile and meat tenderness of Nelore and Rubia Gallega x Nelore cattle, and to understand the differences in meat quality through the evaluation of blood biochemical and metabolic parameters, expression of genes involved in lipid metabolism and post mortem proteolysis, and evaluation of the abundance of proteins involved in proteolytic process and muscle growth. Sixteen Nelore (N) and 16 crossbred Rubia Gallega x Nelore (RGN), noncastrated males, with an average age of 11 months and 280 kg ± 15 kg of initial live weight were used. The animals were kept under the same management conditions and received the same diet ad libitum. After 120 days of feedlot finishing, the animals were harvested. During harvest, blood samples were collected for analysis of biochemical and metabolic parameters and longissimus muscle samples for RNA extraction and protein abundance (zero day). The longissimus muscle samples used in the shear force (SF), color, cooking loss (CL), protein degradation, fatty acid profile and total lipids analysis were collected during deboning. Samples from SF, color, CL, and protein degradation were aged for zero, 7, 14 and 21 days. Relative mRNA expression was evaluated for the following genes: C/EBP, ZFP423, FABP4, ACC, LPL, ACOX, LEP, SCD, TGF, MSTN, CAPN1, CAPN2, and CAST. Protein abundance was performed for the proteins: troponin, calpain, HSP 27, HSP 70 and myostatin. The design was completely randomized, considering each animal an experimental unit. For analysis evaluated over the aging time, the data were analyzed in subdivided plots, considering a 2x4 factorial arrangement. The model included the fixed effects: genetic groups (N and RGN), the maturation times (zero, 7, 14 and 21 days) and their interactions. Significance was declared when P 0.05. RGN cattle had more tender meat, lower CL and lower total lipids content (P 0.05) when compared to N. Beef from N Cattle presented higher concentrations of hypercholesterolemic fatty acids, 14: 0 and 16: 0 and higher enzyme activity 9 desaturase (P 0.05). On the other hand, RGN group had better health index (P 0.05) in meat, besides lower serum total cholesterol, HDL and LDL in animals when compared 13 to N group (P 0.05). Regarding hormones, growth hormone (GH) and leptin concentrations were not influenced by genetic groups (P > 0.05), unlike IGF-1 and insulin, which presented higher and lower RGN concentrations, respectively, (P 0.05). In addition, TGF, MSTN, C/EBP, LPL, and ACOXgenes were more expressed in RGN animals, indicating differences in muscle fiber formation and lipid metabolism between genetic groups. No There were no differences in gene expression of CAPN1, CAPN2 and CAST between the genetic groups studied (P > 0.05), although different SF values. On the other hand, RGN cattle showed greater degradation of troponin-T (P = 0.0244). However, there was no difference between the genetic groups for µ-calpain autolysis (P = 0.9854), except for aging time (P <0.0001). There was interaction for degradation of HSP 27 (P = 0.0006), indicating that the degradation of this protein is greater and faster in RGN cattle than N. HSP 70 abundance was altered by aging time (P < 0.0001). Myostatin protein abundance was not influenced by genetic group (P = 0.3489). In general, Rubia Gallega x Nelore cattle provide more tender beef and more desirable to human health when compared to Nelore breed. These differences can be explained by the hormonal results of IGF-1 and insulin, besides TGF, MSTN, LPL, ACOX genes and troponin-T degradation and abundance of HSPs.

EFEITOS DA SUPLEMENTAÇÃO COMBINADA DE LISINA E METIONINA NO DESEMPENHO E EXPRESSÃO DE GENES RELACIONADOS AO CRESCIMENTO MUSCULAR DE ALEVINOS DE TILÁPIA DO NILO Oreochromis niloticus

A presente pesquisa foi realizada com o objetivo avaliar os efeitos da suplementação combinada de lisina e metionina sobre o desempenho produtivo e expressão de genes relacionados com o crescimento muscular em alevinos de tilápia do Nilo revertidos sexualmente. Trezentos e trinta e seis alevinos de tilápia do Nilo (peso inicial 0,90 ± 0,01 g) foram distribuídos em 24 aquários de 70L com sistema contínuo de fluxo de água (2,0 L/min), em um delineamento inteiramente casualizado com quatro tratamentos e seis repetições. Foram elaboradas quatro dietas isoproteicas (~330,50 g/kg de proteína bruta) e isocalóricas (~18,59 MJ/kg) sem suplementação de lisina e metionina (Controle), suplementada com lisina (Lys), suplementada com metionina (Met) e suplementada com lisina e metionina (Lys+Met) durante oito semanas. Os peixes foram alimentados manualmente, quatro vezes por dia até saciedade aparente. Peixes tratados com as dietas Lys e Met apresentaram maior peso corporal e taxa de crescimento específico em relação aos peixes mantidos com as demais dietas. Peixes tratados com dieta Lys apresentaram maior taxa de eficiência proteica em comparação aos peixes mantidos com as outras dietas. O índice hepatostomático e a gordura corporal foram menores nos peixes alimentados com as dietas Met e Lys+Met em comparação aos peixes tratados com a dieta controle. O consumo, sobrevivência, umidade, proteína bruta, cinzas corporais e a expressão do mRNA da miostatina não foram influenciados pelas dietas. Peixes que receberam dieta Lys+Met apresentaram maior nível de expressão de mRNA da MyoD em comparação aos peixes que receberam a dieta controle, mas nenhum efeito da suplementação isolada de lisina e metionina foi observada. Em conclusão, a suplementação combinada de lisina e metionina melhora o desempenho produtivo e aumenta a expressão de mRNA de MyoD e miogenina e reduz conteúdo de gordura corporal de alevinos de tilápias do Nilo.

This work was carried out with the objective of evaluating the effects of the combination of lysine and methionine on the performance of growth and expression of genes related to muscle growth in sexually reversed Nile tilapia fingerlings. Fish (n = 336, initial weight 0.90 ± 0.01 g) were randomly distributed into 24 70 L aquaria with a continuous water flow system in an entirely randomized design with four treatments and six replicates. Four isoproteic (~330.50 g/kg crude protein) and isocaloric (~ 18.59 MJ / kg) diets without lysine or methionine supplementation (Control), or supplemented with lysine (Lys), methionine (Met) and lysine and methionine (Lys + Met) were elaborated. Fish were hand fed until apparent satiety. Fish fed diets Lys+Met and Met showed higher final body weight and specific growth ratio compared to fish fed other diets. The protein efficiency ratio was higher in fish diet Lys compared to fish fed other diets. Fish fed Met and Lys+Met diets showed lower hepatosomatic index and whole-body fat compared to fish fed the control diet. Feed intake, survival and whole-body moisture, crude protein, ash and mRNA expression of myostatin of fish were not affected by diets. Fish fed diet Lys+Met demonstrated higher mRNA expression level of MyoD compared to those fed the control diet. In conclusion, Nile tilapia fingerlings fed combined lysine and methionine demonstrates improved growth performance in line to higher mRNA expression of MyoD and myogenin, and also reduced body fat contents.

Morphology and expression of genes related to skeletal muscle growth in juveniles of pirarucu (Arapaima gigas, Arapaimatidae, Teleostei) / Morfologia e expressão de genes relacionados ao crescimento do músculo esquelético em juvenis de pirarucu (Arapaima gigas, Arapaimatidae, Teleostei)

Skeletal muscle growth in the pirarucu (Arapaima gigas) is highly interesting to fish farmers because it provides information about how the mechanism in muscle mass increase, characteristic of the pecies, is regulated. Pirarucu has specific muscle growth that highlights the species’s significance and commercial value. Current research evaluates the morphology and the growth-related gene expression in the red and white skeletal muscles of the pirarucu. Muscle samples were collected from the lateral anterior region and frozen in liquid nitrogen. Histological sections were performed and stained by HE for morphological analysis. Red and white muscle samples were used to determine MyoD, myogenin, and myostatin genes expression by Real-time Polymerase Chain Reaction. Although MyoD and myogenin were not statistically different in the two types of muscles, myostatin was significantly higher in the white rather than in the red muscle. Results show the muscle growth characteristics of the species and may be helpful for improving aquaculture management programs.

A caracterização do crescimento muscular no pirarucu (Arapaima gigas) é de elevado interesse para os piscicultores, pois fornece informações de extrema importância sobre como esse mecanismo é regulado e permite o rápido aumento na massa muscular característico da espécie. O pirarucu possui um crescimento muscular típico, o que destaca sua importância e seu valor comercial. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a morfologia e a expressão de genes relacionados ao crescimento da musculatura esquelética vermelha e branca do pirarucu. As amostras de músculo vermelho e branco foram obtidas da região lateral anterior superficial e profunda, respectivamente, e estas foram congeladas em nitrogênio líquido. Para análise morfológica, cortes histológicos obtidos em criostato foram submetidos à coloração com HE. A expressão dos genes MyoD, miogenina e miostatina foi feita por PCR em tempo real após transcrição reversa (RT-qPCR). Em relação à expressão de MyoD e miogenina, não houve diferença estatística na comparação entre os músculos; por outro lado, a expressão da miostatina foi significativamente maior no músculo branco, em comparação com o músculo vermelho. Estes resultados refletem as características de crescimento muscular do pirarucu e podem ser úteis na tentativa de melhorar as condições de criação e a sobrevivência da espécie.

Morphology and expression of genes related to skeletal muscle growth in juveniles of pirarucu (Arapaima gigas, Arapaimatidae, Teleostei) / Morfologia e expressão de genes relacionados ao crescimento do músculo esquelético em juvenis de pirarucu (Arapaima gigas, Arapaimatidae, Teleostei)

Skeletal muscle growth in the pirarucu (Arapaima gigas) is highly interesting to fish farmers because it provides information about how the mechanism in muscle mass increase, characteristic of the pecies, is regulated. Pirarucu has specific muscle growth that highlights the speciess significance and commercial value. Current research evaluates the morphology and the growth-related gene expression in the red and white skeletal muscles of the pirarucu. Muscle samples were collected from the lateral anterior region and frozen in liquid nitrogen. Histological sections were performed and stained by HE for morphological analysis. Red and white muscle samples were used to determine MyoD, myogenin, and myostatin genes expression by Real-time Polymerase Chain Reaction. Although MyoD and myogenin were not statistically different in the two types of muscles, myostatin was significantly higher in the white rather than in the red muscle. Results show the muscle growth characteristics of the species and may be helpful for improving aquaculture management programs.(AU)

A caracterização do crescimento muscular no pirarucu (Arapaima gigas) é de elevado interesse para os piscicultores, pois fornece informações de extrema importância sobre como esse mecanismo é regulado e permite o rápido aumento na massa muscular característico da espécie. O pirarucu possui um crescimento muscular típico, o que destaca sua importância e seu valor comercial. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a morfologia e a expressão de genes relacionados ao crescimento da musculatura esquelética vermelha e branca do pirarucu. As amostras de músculo vermelho e branco foram obtidas da região lateral anterior superficial e profunda, respectivamente, e estas foram congeladas em nitrogênio líquido. Para análise morfológica, cortes histológicos obtidos em criostato foram submetidos à coloração com HE. A expressão dos genes MyoD, miogenina e miostatina foi feita por PCR em tempo real após transcrição reversa (RT-qPCR). Em relação à expressão de MyoD e miogenina, não houve diferença estatística na comparação entre os músculos; por outro lado, a expressão da miostatina foi significativamente maior no músculo branco, em comparação com o músculo vermelho. Estes resultados refletem as características de crescimento muscular do pirarucu e podem ser úteis na tentativa de melhorar as condições de criação e a sobrevivência da espécie.(AU)

CARACTERIZAÇÃO DE MARCADORES MOLECULARES DE EQUINOS DE TRABALHO DA RAÇA PANTANEIRA E ASSOCIAÇÃO COM MEDIDAS MORFOMÉTRICAS, HEMATOLÓGICAS, BIOQUÍMICAS E FISIOLÓGICAS

O cavalo Pantaneiro é uma raça considerada de tamanho pequeno, dócil, rústico e tem suas características desenvolvidas ao longo de quatro séculos de seleção natural no Pantanal Matogrossense, diferindo-o das outras raças de equinos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o polimorfirmos de marcadores moleculares e a ocorrência de associações com as medidas morfométricas, hemograma, bioquímica sérica, frequência respiratória, frequência cardíaca e desempenho físico em cavalos de trabalho da raça Pantaneira no Pantanal, visando identificar quais os parâmetros são característicos do fenótipo desta raça de equinos. Foram analisados 27 equinos, da raça Pantaneira, sem distinção de sexo, com idades entre 6 a 20 anos. A coleta de sangue foi realizada em todos os animais para as análises hematológicas, bioquímicas e moleculares para a identificação de polimorfismos nos genes Miostatina (MSTN) e Actinina 3 (ACTN3). Foram realizadas as avaliações de 25 medidas lineares, frequência respiratória, frequência cardíaca e desempenho funcional dos cavalos, assim como, a análise estatística dos dados obtidos visando a identificação de correlações entre estes. Os resultados para leucócitos e linfócitos encontrados indicaram valores abaixo dos padrões de referência descritos na raça. O valor de lactato desidrogenase revelou uma variação de concentração após o trabalho com o gado bovino. A frequência respiratória apresentou-se maior que em outras raças já estudadas. Entre os achados moleculares, uma nova variante de sequência foi encontrada no gene MSTN e uma no gene ACTN3. Os Marcadores moleculares não revelaram correlação com o desempenho funcional, hemograma, bioquímica ou paramêtros fisiológicos, entretanto duas variantes do gene ACTN3 e duas do gene ACTN3 apresentaram correlações positivas estatisticamente significativas com algumas medidas lineares. Com este estudo buscou se um melhor conhecimento dos fatores envolvidos no desempenho funcional do cavalo Pantaneiro e a caracterização molecular de variantes dos genes MSTN e ACTN3.

The Pantaneiro horse is considered small, docile, rustic and has its own characteristics developed over four centuries of natural selection in the Pantanal enviromental, differing it from other breeds of horses. The objective of this study was to evaluate reference values and the correlation between morphometric measurements, blood count, serum chemistry, respiratory rate, heart rate, physical performance and molecular markers associated with physical performance of daily laboring Pantaneiro horses in the marsh (Pantanal), to identify which parameters are typical from the phenotype of this horse race. Twenty seven horses (Equus caballus) from Pantaneiro race were analized, without distinction of sex, between 6 to 20 years of age. Blood collection was performed on all animals for hematological, biochemical and molecular anlayses for identification of polimorphisms in Miostatina (MSTN) e Actinina 3 (ACTN3) genes. Evaluations of linear measurements, respiratory rate, heart rate and performance of the horses were performed, as well as, the statistical analysis of data for the identification of correlations between them. In this study no correlations were observed between the morphometric measurements and the horse's sprint performance time. Possible trade-offs were identified between linear measurements and hard training which horses are implicated. Hematological results found for leukocyte and lymphocyte values indicated values below the reference standard described for the equine species. The value results of lactate dehydrogenase showed a large change concentration after laboring with cattle. Among the molecular findings, one new variant was found in MSTN gene, and one variant in ACTN3 gene. On the (spring) start-up time, blood count, biochemical and physiological parameters no correlations were observed with any of molecular markers studied, but two variants of the gene MSTN and two of the ACTN3 gene revealed positive correlations statistically significant with some linear measurements. This study expects contribute to the better understanding of the factors involved with the functional performance of Pantaneiro horse and report the molecular characterization of MSTN and ACTN3 genes variants. Key

Marcadores moleculares como preditores de desempenho atlético em cavalos de hipismo Molecular markers as performance predictors in horses

Vários estudos procuram associar genética e fenótipo positivo para o desempenho atlético em equinos. Neste contexto, dois estudos foram desenvolvidos com o objetivo de investigar a base molecular de uma possível melhora nas variáveis fisiológicas utilizando a suplementação oral de substâncias ergogênicas e utilizar estes parâmetros como marcadores moleculares de desempenho. Para isso, no primeiro estudo, uma técnica de high resolution melting do SNP g.66493737C>T no gene da miostatina (MSTN) utilizando sondas não marcadas foi desenvolvida como forma de triagem genotípica. Vinte e três cavalos de salto foram genotipados com uma sonda não marcada com um C3-spacer. Sete animais apresentaram curvas de melting inconsistentes, enquanto os demais 16 animais foram genotipados com sucesso com um nível médio de confiança de 84,4%. A frequência de T/T foi de 63,6%, de T/C foi de 31,8%, e de C/C foi de 4,5%. Em seguida, dezesseis cavalos de salto foram suplementados durante oito semanas com placebo (n = 8) ou creatina (n = 8, 1ª semana = 0,3 g/kg, 2ª-8ª semana = 0,05 g/kg), para avaliação dos efeitos da creatina sobre os níveis de miostatina plasmática. Peso corporal, creatina, miostatina, creatinina e creatina quinase (CK) foram avaliadas em 0, 4 e 8 semanas de suplementação. A suplementação com creatina não alterou o peso corporal, creatinina, CK, e miostatina. A creatina sérica foi significativamente maior na 4ª semana, mas não na 8ª semana de suplementação. A estratificação dos dados por sexo dentro de cada grupo não afetou a análise estatística; a estratificação pelo genótipo não foi possível. No segundo estudo, os efeitos da suplementação oral com ácido linoleico conjugado (CLA) sobre o peso corporal, o influxo de lactato nos eritrócitos através do transportadores de monocarboxilato (MCTs) e na expressão dos gene MCT1, CD147 e PPRA- na medula óssea foram avaliados. Doze pôneis receberam CLA (n = 6, 0,01% PV) ou óleo de milho (n = 6, dieta isocalórica). Os dados foram coletados em 0, 30 e 60 dias. CLA não afetou o peso corporal e o influxo de lactato. Embora não seja significativo, houve um aumento na expressão de PPRA- no grupo CLA e do influxo de lactato eritrocitário. Por outro lado, os animais do grupo controle apresentaram uma diminuição de expressão dos três genes avaliados, bem como do influxo de lactato eritrocitário, embora de forma não significativa. Tomados em conjunto, estes resultados indicam que o uso de substâncias ergogênicas com o objetivo de modificar a expressão e compreender a regulação de genes, como o MSTN e MCT1/CD147, pode ajudar na escolha do melhor genótipo e fenótipo para a prática esportiva, e torná-los marcadores genéticos e moleculares de desempenho, não só em cavalos de salto, mas em outras raças e esportes.

Several studies aim to make an association between genetic background and positive phenotype for sports practice in horses. In this context, two studies were developed with the aim of investigate the molecular basis of a possible improvement in physiological variables using oral supplementation with well-known ergogenic aids in order to use these parameters as molecular markers of performance. For that, in the first study, a high resolution melting analysis to identify the SNP g.66493737C>T in the MSTN gene using unlabeled probes was developed and used as a rapid genotype screening. Twenty three jump horses were genotyped with a C3-spacer unlabeled probe. Seven animals revealed inconsistent melting curves, but the remaining 16 animals were successfully genotyped with a mean level of confidence of 84.4%. Frequency of T/T was 63.6%, T/C was 31.8%, and C/C was 4.5%. Hereafter, sixteen jump horses were supplemented during 60 days with placebo (n = 8) or creatine monohydrate (n = 8, 1st week = 0.3 g/kg, 2-8th week = 0.05 g/kg), in order to evaluate the effects of creatine on plasma myostatin levels. Body weight, creatine, myostatin, creatinine and CK were evaluated in blood samples at 0, 4 and 8 weeks of supplementation. Creatine monohydrate did not change body weight, creatinine, creatine kinase (CK), and myostatin. Serum creatine was significantly increased at week 4, but not at week 8 of creatine supplementation. Stratification of data by sex within each group did not affect the statistical analysis; stratification by genotype was not possible. In the second study, the effects of oral supplementation with CLA on body weight, lactate influx into RBCs through the monocarboxylate transporter (MCT), and in the gene expression of MCT1, CD147 and PPRA- in bone marrow was evaluated. Twelve ponies received CLA (n = 6, 0.01% BW) or corn oil (n = 6, isocaloric). Data were collected at 0, 30 and 60 days. CLA did not affect body weight, and lactate influx into erythrocytes. Although not significant, there was an increase in PPRA- expression and in RBC lactate influx in CLA group. In the other hand, control animals presented decreased gene expression of all genes and erythrocytes lactate influx along the period of supplementation, but not significantly. Taken together, those results indicate that the use of ergogenic aids with the purpose of modify the expression and understand the regulation of genes, such as MSTN gene and MCT1/CD147, can help to select the best genotype and phenotype for sport practice, and make those genes candidates of genetic and molecular markers of performance, not only in jump horses, but in other breeds and sports.

Expressão de genes relacionados ao turnover proteico no músculo esquelético de tourinhos Angus e Nelore

O presente trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a expressão de genes envolvidos na regulação do turnover proteico no músculo Longissimus dorsi (LD) de tourinhos Angus (A) e Nelore (N), e estabelecer a correlação da expressão gênica com características de desempenho. Treze genes e fatores de transcrição pertencentes às vias do fator de crescimento semelhante à insulina (IGF-1) e da miostatina (MSTN) foram estudados. Foram utilizados 13 animais de cada raça, com peso vivo médio inicial de 381,2 ±11,8 kg, em delineamento fatorial 2 x 2 (duas raças e dois níveis de alimentação) inteiramente casualizado. A dieta consistia em silagem de milho e concentrado à base de milho e soja, numa relação volumoso:concentrado de 30:70. Os tratamentos foram alimentação ad libitum (AL, com nove animais de cada raça) ou restrição (R, 55% do consumo total dos animais AL, medido como % do peso vivo metabólico, com quatro animais de cada raça). O período experimental foi de 82 dias, precedido de um período de adaptação de 28 dias. As características de desempenho avaliadas foram: peso vivo final (PVF), ganho médio diário total, inicial e final (GMDt, GMDi e GMDf, medidos, respectivamente do início ao fim, do início à metade e da metade até o final do experimento); peso da carcaça quente (PCQ); peso do LD, e área de olho de lombo (AOL). Após o abate, foram coletadas amostras do músculo LD entre a 12ª e 13ª costelas, para análise da expressão gênica, pela técnica de transcrição reversa, seguida de reação em cadeia da polimerase quantitativa. Não houve diferença (P > 0,05) na expressão de nenhum dos genes estudados entre AAL e NAL, enquanto a restrição alimentar aumentou a expressão dos genes receptor do fator de crescimento semelhante à insulina (IGF1R, P < 0,001), muscle ring finger 1 (MuRF1, P = 0,05) e mothers against decapentaplegic homolog 3 (Smad3, P = 0,04) e diminuiu a expressão do gene da proteína ligadora 5 do fator de crescimento semelhante à insulina (IGFBP5, P < 0,01). A AOL foi negativamente correlacionada com a glicogênio sintase quinase 3 (GSK3, P = 0,01) com a miostatina (MSTN, P = 0,02) e com MuRF1 (P = 0,05). O PCQ teve correlação negativa com a GSK3 (P = 0,01), com a MSTN (P = 0,01) e tendeu a ser negativamente correlacionado com IGFBP5 (P = 0,07), enquanto o peso do LD tendeu a ser negativamente correlacionado com a GSK3 (P = 0,08). Os genes MuRF1, Smad3 e IGFBP5 parecem ter importância no crescimento muscular, sendo necessário novos estudos para investigar seu uso como estratégia para aumentar a massa muscular em bovinos.

In this study, we aimed at evaluating the expression of genes related to the regulation of muscle protein turnover in the Longissimus dorsi (LD) of Angus (A) and Nellore (N) bulls, in addition to estimating the within breed correlations of gene expression and performance traits. We studied 13 genes and transcription factors related to the IGF-1 and myostatin pathways. Thirteen animals from each breed, with initial average life weight of 381.2 ±11.8 kg were used in a completely randomized, 2 x 2 factorial design (two breeds and two feeding levels). The diet consisted of corn silage and a corn-soybean meal concentrate, in a roughage to concentrate ratio of 30:70. The treatments consisted of ad libitum (AL, with nine animals from each breed) or restriction feeding (R, a 55% restriction of total DMI of AL animals, calculated as the percentage of metabolic BW, with four animals of each breed). The duration of the experimental period was of 82 days, preceded by a 28-day adaptation period. The performance traits evaluated were slaughter body weight (SBW), total, initial and final average daily gain (ADGt, ADGi and ADGf, measured from beginning to end of the trial period, from the beginning of the trial to mid-trial and from mid-trial to the end of the trial, respectively), hot carcass weight, LD weight (LDW) and rib eye area (REA). Subsequent to the slaughter, samples were taken from the LD muscle between the 12th and 13th ribs in order to analyze gene expression by means of quantitative reverse transcription polymerase chain reaction. There was no difference (P > 0.05) in the expression of any of the studied genes between AAL and NAL. Feed restriction increased the expression of the IGF-1 receptor (IGF1R, P < 0.001), muscle ring finger 1 (MuRF1, P = 0.05) and mothers against decapentaplegic homolog 3 (Smad3, P = 0.04), while decreasing the expression of IGFBP5 (P < 0.01). The REA was negatively correlated to glycogen synthase kinase 3 (GSK3, P = 0.01), myostatin (MSTN, P = 0.02) and MuRF1 (P = 0.05). The HCW was negatively correlated to GSK3 (P = 0.01), MSTN (P = 0.01) and tended to a negative correlation to IGFBP5 (P = 0.07), while the LDW tended to a negative correlation to GSK3 (P = 0.08). Genes MuRF1, Smad3 and IGFBP5 seem to be important for muscle growth, and may be worthy of further investigation as future strategies for increasing muscle in livestock.

Estudo da miostatina pela técnica de PCR, no modelo canino dedistrofia muscular (GRMD) em tratamento com multi-fármacos / Study of myostatin by PCR in a canine model of muscular dystrophy (GRMD) treated with multi-drug

A Distrofia Muscular de Duchenne é uma anomalia genética ligada ao cromossomo X, acomete meninos,caracterizada por uma deficiência na produção de distrofina. Esta deficiência leva há um desequilíbrio docomplexo protéico resultando em fibras musculares mais fracas que sofrem degeneração progressiva. ADistrofia Muscular dos cães Golden Retriever (GRMD) é geneticamente homóloga à distrofia de humanos,por isso estes cães são utilizados como modelo de estudos para esta doença que ainda não possui cura.A miostatina é um importante inibidor do crescimento muscular esquelético no desenvolvimento adultoe embrionário e foi utilizada como marcador para este estudo no qual foram testados sete fármacosconjuntamente. Foram eles: Sildenafil; ácido ursodesoxicólico; acetilcisteína; losartan; micofelato mofetil;talidomida e diltiazen, com o propósito de tratar os efeitos da distrofia muscular.Este trabalho estudou a eficiência destes multi-fármacos em cães do modelo GRMD pela presença da miostatinana musculatura esquelética distrófica, observada pela técnica de PCR, analisando esse tratamentofarmacológico em cães afetados pela distrofia muscular em comparação com cães afetados não tratados.Como resultado, foi observado que a quantidade de miostatina foi maior no momento T0 nas avaliações,diminuindo gradualmente sem aparente interferência do tratamento. Concluiu-se, portanto que sua expressãono músculo esquelético é maior em animais filhotes, visto que no momento T0 os animais apresentavam3 meses, e diminui com o passar do tempo. E para que haja inibição da miostatina é necessário umtratamento que atue no seu sítio de produção, o que não ocorreu com o coquetel medicamentoso utilizado.(AU)

The Duchenne muscular dystrophy is a genetic abnormality associated to chromosome X, caused by anabsence of dystrophin that affect humans. This absence results in an imbalance of the protein complex, resulting in weaker muscle fibers that suffer progressive degeneration. The Golden Retriever Muscular Dystrophy (GRMD) is genetically homologous tothe human dystrophy, therefore these dogs are used as a model for studies of this pathology, not yet cured.Myostatin is an important inhibitor of skeletal muscle growth in embryonic and adult development andwas used as a marker for this study, in which seven drugs will be tested together. Namely: Sildenafil whichincreases nitric oxide; ursodeoxycholic acid, as anti-inflammatory; acetylcysteine as an antioxidant,losartan, antifibrotic and cardioprotective; micofelato mofetil as immunosuppressive therapy, thalidomide, such as diltiazem and antiTNF as a calcium channel blocker, for the purpose of dealing with theeffects that cause muscular dystrophy.As a result, it was observed that the quantity of myostatin was higher at time T0, gradually decreasing treatment with no apparent interference. It is concluded, therefore, that its expression in skeletal muscle is higher in young animals, where as in the animals presented T0 in 3 months and decreases over time. And so there myostatin inhibition treatment is required to act in your production site, which did not occurwith the drug cocktail used.(AU)

Estudo da miostatina pela técnica de PCR, no modelo canino dedistrofia muscular (GRMD) em tratamento com multi-fármacos / Study of myostatin by PCR in a canine model of muscular dystrophy (GRMD) treated with multi-drug

A Distrofia Muscular de Duchenne é uma anomalia genética ligada ao cromossomo X, acomete meninos,caracterizada por uma deficiência na produção de distrofina. Esta deficiência leva há um desequilíbrio docomplexo protéico resultando em fibras musculares mais fracas que sofrem degeneração progressiva. ADistrofia Muscular dos cães Golden Retriever (GRMD) é geneticamente homóloga à distrofia de humanos,por isso estes cães são utilizados como modelo de estudos para esta doença que ainda não possui cura.A miostatina é um importante inibidor do crescimento muscular esquelético no desenvolvimento adultoe embrionário e foi utilizada como marcador para este estudo no qual foram testados sete fármacosconjuntamente. Foram eles: Sildenafil; ácido ursodesoxicólico; acetilcisteína; losartan; micofelato mofetil;talidomida e diltiazen, com o propósito de tratar os efeitos da distrofia muscular.Este trabalho estudou a eficiência destes multi-fármacos em cães do modelo GRMD pela presença da miostatinana musculatura esquelética distrófica, observada pela técnica de PCR, analisando esse tratamentofarmacológico em cães afetados pela distrofia muscular em comparação com cães afetados não tratados.Como resultado, foi observado que a quantidade de miostatina foi maior no momento T0 nas avaliações,diminuindo gradualmente sem aparente interferência do tratamento. Concluiu-se, portanto que sua expressãono músculo esquelético é maior em animais filhotes, visto que no momento T0 os animais apresentavam3 meses, e diminui com o passar do tempo. E para que haja inibição da miostatina é necessário umtratamento que atue no seu sítio de produção, o que não ocorreu com o coquetel medicamentoso utilizado.

The Duchenne muscular dystrophy is a genetic abnormality associated to chromosome X, caused by anabsence of dystrophin that affect humans. This absence results in an imbalance of the protein complex, resulting in weaker muscle fibers that suffer progressive degeneration. The Golden Retriever Muscular Dystrophy (GRMD) is genetically homologous tothe human dystrophy, therefore these dogs are used as a model for studies of this pathology, not yet cured.Myostatin is an important inhibitor of skeletal muscle growth in embryonic and adult development andwas used as a marker for this study, in which seven drugs will be tested together. Namely: Sildenafil whichincreases nitric oxide; ursodeoxycholic acid, as anti-inflammatory; acetylcysteine as an antioxidant,losartan, antifibrotic and cardioprotective; micofelato mofetil as immunosuppressive therapy, thalidomide, such as diltiazem and antiTNF as a calcium channel blocker, for the purpose of dealing with theeffects that cause muscular dystrophy.As a result, it was observed that the quantity of myostatin was higher at time T0, gradually decreasing treatment with no apparent interference. It is concluded, therefore, that its expression in skeletal muscle is higher in young animals, where as in the animals presented T0 in 3 months and decreases over time. And so there myostatin inhibition treatment is required to act in your production site, which did not occurwith the drug cocktail used.

Freqüência do gene Miostatina (GDF-8) em rebanhos brasileiros da raça Marchigiana / Frequency of myostatin gene (GDF-8) in Marchigiana herds in Brazil

Identificou-se e determinou-se a freqüência do gene miostatina (GDF-8) normal e mutante em rebanhos Marchigiana, em 377 bovinos da raça Marchigiana, criados nos estados de São Paulo e Paraná. Identificaram-se 37,9 por cento de animais normais, 55,2 por cento de portadores e 6,9 por cento homozigotos afetados para musculatura dupla. Estes resultados indicam que os criadores têm interesse na característica musculatura dupla, promovendo, ainda que aleatoriamente, selecão a favor da mutação.(AU)

The frequency of the normal myostatin gene (GDF-8) and the mutant allele in Marchigiana herds was detected. Three hundred and seventy-seven animals of Marchigiana breed raised in São Paulo and Paraná States, Brazil, were tested. The results showed that 37.9 percent were homozygous normal animals, 55.2 percent heterozygous and 6.9 percent homozygous double muscling. The results suggest the interest of the breeders in having interest in the character double muscling, randomly promoting, the selection in favor of the mutation.(AU)

Temporal expression pattern of myostatin transcripts during chicken embryogenesis / Padrão de expressão temporal de transcritos de miostatina durante a embriogênese da galinha

No presente estudo, estimou-se a abundância dos transcritos da miostatina foi estimada durante a embriogênese de galinha por análises de RT-PCR competitiva. Níveis basais de mRNA desse gene foram detectados até o estádio HH15, enquanto acúmulos significativos nesses níveis foram observados apenas no estádio HH24, seguido por redução na abundância desses transcritos a partir do estádio HH26. Tais descobertas preliminares proporcionam informações relevantes sobre a ativação do fator de crescimento miostatina durante o desenvolvimento in ovo de aves.(AU)