Resumo
Genomic selection has transformed the livestock industry, enabling early-life selection of animals. Biopsy sampling of pre-implantation embryos has been described since 1968. However, it was only after 2010, with the advancement of molecular biology techniques such as whole genomic amplification and SNP Chips, that next-generation sequencing became commercially available for bovine embryos. It is now possible to make decisions about which embryos to transfer not only based on recipients' availability or embryo morphology but also on genomic estimates. This technology can be implemented for a wide spectrum of applications in livestock. In this review, we discuss the use of embryo biopsy for genomic selection and share our experience with Gir and Girolando Brazilian breeding programs, as well as future goals for implementing it in Brazilian bovine in vitro embryo production practices.(AU)
Assuntos
Animais , Feminino , Biópsia/veterinária , Bovinos/embriologia , Seleção Genética , Melhoramento Genético/métodosResumo
Limosilactobacillus fermentum is a promising probiotic with several documented health benefits. LAB1 is an antagonistic L. fermentum strain isolated from borhani, a traditional South Asian beverage prepared from dairy and plant ingredients. Here, I present the genome sequence of the L. fermentum LAB1 strain, its annotation, and phylogenetic features. The 2.01 Mb genome with a G+C content of 51.9% was assembled into 221 contigs and predicted to have 1,913 protein-coding genes, 98 pseudo genes, 7 rRNAs, 60 tRNAs, and 1 CRISPR array. As much as 91.1% of the coding sequences could be assigned to known functional genes. Determination of average nucleotide identity (ANI) of the genome sequence revealed 99.37% identity to that of the type strain ATCC 14931. Its 16S rRNA gene sequence extracted from the genome sequence showed close phylogenetic association with several L. fermentum strains. The genome sequence is expected to provide useful insights with regard to the phenotypic, metabolic and beneficial aspects of this lactic acid bacterium.(AU)
Assuntos
Produtos Fermentados do Leite/análise , Limosilactobacillus fermentum/genética , Filogenia , Análise de Sequência de DNA/métodosResumo
Por ser uma célula altamente especializada, o espermatozoide apresenta diferentes mecanismos epigenéticos, sendo os principais as metilações do DNA, o código de histonas, os ncRNAs (RNAs não codificadores), e a alta condensação da cromatina pela presença das protaminas. Estes mecanismos interagem entre si, contribuindo para a formação do epigenoma espermático, que modela a carga molecular espermática, que, por sua vez, pode impactar sobre as características do desenvolvimento embrionário e da progênie. Dessa forma, atualmente é consenso que o papel do espermatozoide ultrapassa a entrega de DNA de qualidade para o oócito no momento da fecundação. Pesquisas recentes de diversos grupos, incluindo o nosso, mostram que além da contribuição com DNA de qualidade, o espermatozoide entrega moléculas ao oócito no momento da fecundação que influenciam o desenvolvimento do embrião. Recentemente, essas moléculas de origem espermática (Em inglês: sperm-borne) também são associadas com alterações metabólicas e cognitivas da progênie. Embora ainda pouco se entenda como esses mecanismos podem persistir mesmo com o ciclo de reprogramação celular que ocorre logo após a fecundação, é evidente que estes podem impactar as características da progênie. Nesta revisão abordaremos sobre a modulação do epigenoma espermático e seus efeitos no desenvolvimento embrionário.(AU)
Since it is a highly specialized cell, the spermatozoa display different epigenetic mechanisms; the main ones are DNA methylation, histone code, ncRNAs (non-coding RNAs), and high chromatin condensation by the presence of protamines. These mechanisms act in synergy contributing to forming the sperm epigenome, which modulates the spermatic molecular cargo, and, may impact embryo and offspring development features. Thus, it is currently a consensus that the role of spermatozoa goes beyond delivering quality DNA to the oocyte at fertilization. Relevant findings from several research groups, including ours, have shown that sperm delivers several molecules to the oocyte at fertilization, beyond the contribution to DNA, which influences the development of the embryo. Recently, these sperm-borne molecules have also been associated with metabolic and cognitive changes in the offspring. Although the mechanism by which these changes can persist even after embryo reprogramming is not completely understood, evidence shows that sperm cell molecular content impacts embryo and offspring development. This review will mainly focus on the modulation of the sperm epigenome and its effects on embryo development.(AU)
Assuntos
Animais , Masculino , Fertilidade/genética , Epigenoma/genética , Espermatozoides , Desenvolvimento Embrionário/fisiologiaResumo
Hybridization and Polyploidization are most common of the phenomenon observed in plants, especially in the genus Nicotiana leading to the duplication of genome. Although genomic changes associated with these events has been studied at various levels but the genome size and GC content variation is less understood because of absence of sufficient genomic data. In this study the flow cytometry technique was used to uncover the genome size and GC contents of 46 Nicotiana species and we compared the genomic changes associated with the hybridization events along evolutionary time scale. The genome size among Nicotiana species varied between 3.28 pg and 11.88 pg whereas GC contents varied between 37.22% and 51.25%. The tetraploid species in genus Nicotiana including section Polydiclae, Repandae, Nicotiana, Rustica and Sauveolentes revealed both up and downsizing in their genome sizes when compared to the sum of genomes of their ancestral species. The genome sizes of three homoploid hybrids were found near their ancestral species. Loss of large genome sequence was observed in the evolutionary more aged species (>10 Myr) as compared to the recently evolved ones (<0.2 Myr). The GC contents were found homogenous with a mean difference of 2.46% among the Nicotiana species. It is concluded that genome size change appeared in either direction whereas the GC contents were found more homogenous in genus Nicotiana.
A hibridização e a poliploidização são os fenômenos mais comuns observados em plantas, principalmente no gênero Nicotiana, levando à duplicação do genoma. Embora as mudanças genômicas associadas a esses eventos tenham sido estudadas em vários níveis, o tamanho do genoma e a variação do conteúdo de GC são menos compreendidos devido à ausência de dados genômicos suficientes. Neste estudo, a técnica de citometria de fluxo foi usada para descobrir o tamanho do genoma e o conteúdo de GC de 46 espécies de Nicotiana, e comparamos as mudanças genômicas associadas aos eventos de hibridização ao longo da escala de tempo evolutiva. O tamanho do genoma entre as espécies de Nicotiana variou entre 3,28 pg e 11,88 pg, enquanto os conteúdos de GC variaramentre 37,22% e 51,25%. As espécies tetraploides do gênero Nicotiana, incluindo as seções Polydiclae, Repandae, Nicotiana, Rustica e Sauveolentes, revelaram aumento e redução do tamanho do genoma quando comparados à soma dos genomas de suas espécies ancestrais. Os tamanhos do genoma de três híbridos homoploides foram encontrados perto de suas espécies ancestrais. A perda da grande sequência do genoma foi observada nas espécies evolutivas mais velhas (> 10 Myr) em comparação com as que evoluíram recentemente (< 0,2 Myr). Os teores de GC foram homogêneos com diferença média de 2,46% entre as espécies de Nicotiana. Conclui-se que a mudança no tamanho do genoma apareceu em ambas as direções, enquanto os conteúdos de GC foram encontrados mais homogêneos no gênero Nicotiana.
Assuntos
Citometria de Fluxo/métodos , Genoma , Separação Celular/métodos , Nicotiana/genética , Tamanho do GenomaResumo
Abstract Hybridization and Polyploidization are most common of the phenomenon observed in plants, especially in the genus Nicotiana leading to the duplication of genome. Although genomic changes associated with these events has been studied at various levels but the genome size and GC content variation is less understood because of absence of sufficient genomic data. In this study the flow cytometry technique was used to uncover the genome size and GC contents of 46 Nicotiana species and we compared the genomic changes associated with the hybridization events along evolutionary time scale. The genome size among Nicotiana species varied between 3.28 pg and 11.88 pg whereas GC contents varied between 37.22% and 51.25%. The tetraploid species in genus Nicotiana including section Polydiclae, Repandae, Nicotiana, Rustica and Sauveolentes revealed both up and downsizing in their genome sizes when compared to the sum of genomes of their ancestral species. The genome sizes of three homoploid hybrids were found near their ancestral species. Loss of large genome sequence was observed in the evolutionary more aged species (>10 Myr) as compared to the recently evolved ones ( 0.2 Myr). The GC contents were found homogenous with a mean difference of 2.46% among the Nicotiana species. It is concluded that genome size change appeared in either direction whereas the GC contents were found more homogenous in genus Nicotiana.
Resumo A hibridização e a poliploidização são os fenômenos mais comuns observados em plantas, principalmente no gênero Nicotiana, levando à duplicação do genoma. Embora as mudanças genômicas associadas a esses eventos tenham sido estudadas em vários níveis, o tamanho do genoma e a variação do conteúdo de GC são menos compreendidos devido à ausência de dados genômicos suficientes. Neste estudo, a técnica de citometria de fluxo foi usada para descobrir o tamanho do genoma e o conteúdo de GC de 46 espécies de Nicotiana, e comparamos as mudanças genômicas associadas aos eventos de hibridização ao longo da escala de tempo evolutiva. O tamanho do genoma entre as espécies de Nicotiana variou entre 3,28 pg e 11,88 pg, enquanto os conteúdos de GC variaram entre 37,22% e 51,25%. As espécies tetraploides do gênero Nicotiana, incluindo as seções Polydiclae, Repandae, Nicotiana, Rustica e Sauveolentes, revelaram aumento e redução do tamanho do genoma quando comparados à soma dos genomas de suas espécies ancestrais. Os tamanhos do genoma de três híbridos homoploides foram encontrados perto de suas espécies ancestrais. A perda da grande sequência do genoma foi observada nas espécies evolutivas mais velhas (> 10 Myr) em comparação com as que evoluíram recentemente ( 0,2 Myr). Os teores de GC foram homogêneos com diferença média de 2,46% entre as espécies de Nicotiana. Conclui-se que a mudança no tamanho do genoma apareceu em ambas as direções, enquanto os conteúdos de GC foram encontrados mais homogêneos no gênero Nicotiana.
Resumo
Abstract Hybridization and Polyploidization are most common of the phenomenon observed in plants, especially in the genus Nicotiana leading to the duplication of genome. Although genomic changes associated with these events has been studied at various levels but the genome size and GC content variation is less understood because of absence of sufficient genomic data. In this study the flow cytometry technique was used to uncover the genome size and GC contents of 46 Nicotiana species and we compared the genomic changes associated with the hybridization events along evolutionary time scale. The genome size among Nicotiana species varied between 3.28 pg and 11.88 pg whereas GC contents varied between 37.22% and 51.25%. The tetraploid species in genus Nicotiana including section Polydiclae, Repandae, Nicotiana, Rustica and Sauveolentes revealed both up and downsizing in their genome sizes when compared to the sum of genomes of their ancestral species. The genome sizes of three homoploid hybrids were found near their ancestral species. Loss of large genome sequence was observed in the evolutionary more aged species (>10 Myr) as compared to the recently evolved one's (<0.2 Myr). The GC contents were found homogenous with a mean difference of 2.46% among the Nicotiana species. It is concluded that genome size change appeared in either direction whereas the GC contents were found more homogenous in genus Nicotiana.
Resumo A hibridização e a poliploidização são os fenômenos mais comuns observados em plantas, principalmente no gênero Nicotiana, levando à duplicação do genoma. Embora as mudanças genômicas associadas a esses eventos tenham sido estudadas em vários níveis, o tamanho do genoma e a variação do conteúdo de GC são menos compreendidos devido à ausência de dados genômicos suficientes. Neste estudo, a técnica de citometria de fluxo foi usada para descobrir o tamanho do genoma e o conteúdo de GC de 46 espécies de Nicotiana, e comparamos as mudanças genômicas associadas aos eventos de hibridização ao longo da escala de tempo evolutiva. O tamanho do genoma entre as espécies de Nicotiana variou entre 3,28 pg e 11,88 pg, enquanto os conteúdos de GC variaram entre 37,22% e 51,25%. As espécies tetraploides do gênero Nicotiana, incluindo as seções Polydiclae, Repandae, Nicotiana, Rustica e Sauveolentes, revelaram aumento e redução do tamanho do genoma quando comparados à soma dos genomas de suas espécies ancestrais. Os tamanhos do genoma de três híbridos homoploides foram encontrados perto de suas espécies ancestrais. A perda da grande sequência do genoma foi observada nas espécies evolutivas mais velhas (> 10 Myr) em comparação com as que evoluíram recentemente (< 0,2 Myr). Os teores de GC foram homogêneos com diferença média de 2,46% entre as espécies de Nicotiana. Conclui-se que a mudança no tamanho do genoma apareceu em ambas as direções, enquanto os conteúdos de GC foram encontrados mais homogêneos no gênero Nicotiana.
Assuntos
Nicotiana/genética , Genoma de Planta/genética , Filogenia , Composição de Bases , Tamanho do GenomaResumo
Hybridization and Polyploidization are most common of the phenomenon observed in plants, especially in the genus Nicotiana leading to the duplication of genome. Although genomic changes associated with these events has been studied at various levels but the genome size and GC content variation is less understood because of absence of sufficient genomic data. In this study the flow cytometry technique was used to uncover the genome size and GC contents of 46 Nicotiana species and we compared the genomic changes associated with the hybridization events along evolutionary time scale. The genome size among Nicotiana species varied between 3.28 pg and 11.88 pg whereas GC contents varied between 37.22% and 51.25%. The tetraploid species in genus Nicotiana including section Polydiclae, Repandae, Nicotiana, Rustica and Sauveolentes revealed both up and downsizing in their genome sizes when compared to the sum of genomes of their ancestral species. The genome sizes of three homoploid hybrids were found near their ancestral species. Loss of large genome sequence was observed in the evolutionary more aged species (>10 Myr) as compared to the recently evolved ones (<0.2 Myr). The GC contents were found homogenous with a mean difference of 2.46% among the Nicotiana species. It is concluded that genome size change appeared in either direction whereas the GC contents were found more homogenous in genus Nicotiana.(AU)
A hibridização e a poliploidização são os fenômenos mais comuns observados em plantas, principalmente no gênero Nicotiana, levando à duplicação do genoma. Embora as mudanças genômicas associadas a esses eventos tenham sido estudadas em vários níveis, o tamanho do genoma e a variação do conteúdo de GC são menos compreendidos devido à ausência de dados genômicos suficientes. Neste estudo, a técnica de citometria de fluxo foi usada para descobrir o tamanho do genoma e o conteúdo de GC de 46 espécies de Nicotiana, e comparamos as mudanças genômicas associadas aos eventos de hibridização ao longo da escala de tempo evolutiva. O tamanho do genoma entre as espécies de Nicotiana variou entre 3,28 pg e 11,88 pg, enquanto os conteúdos de GC variaramentre 37,22% e 51,25%. As espécies tetraploides do gênero Nicotiana, incluindo as seções Polydiclae, Repandae, Nicotiana, Rustica e Sauveolentes, revelaram aumento e redução do tamanho do genoma quando comparados à soma dos genomas de suas espécies ancestrais. Os tamanhos do genoma de três híbridos homoploides foram encontrados perto de suas espécies ancestrais. A perda da grande sequência do genoma foi observada nas espécies evolutivas mais velhas (> 10 Myr) em comparação com as que evoluíram recentemente (< 0,2 Myr). Os teores de GC foram homogêneos com diferença média de 2,46% entre as espécies de Nicotiana. Conclui-se que a mudança no tamanho do genoma apareceu em ambas as direções, enquanto os conteúdos de GC foram encontrados mais homogêneos no gênero Nicotiana.(AU)
Assuntos
Nicotiana/genética , Genoma , Tamanho do Genoma , Citometria de Fluxo/métodos , Separação Celular/métodosResumo
Cattle productivity in tropical and subtropical regions can be severely affected by the environment. Reproductive performance, milk and meat production are compromised by the heat stress imposed by the elevated temperature and humidity. The resulting low productivity contributes to reduce the farmer's income and to increase the methane emissions per unit of animal protein produced and the pressure on land usage. The introduction of highly productive European cattle breeds as well as crossbreeding with local breeds have been adopted as strategies to increase productivity but the positive effects have been limited by the low adaptation of European animals to hot climates and by the reduction of the heterosis effect in the following generations. Gene editing tools allow precise modifications in the animal genome and can be an ally to the cattle industry in tropical and subtropical regions. Alleles associated with production or heat tolerance can be shifted between breeds without the need of crossbreeding. Alongside assisted reproductive biotechnologies and genome selection, gene editing can accelerate the genetic gain of indigenous breeds such as zebu cattle. This review focuses on some of the potential applications of gene editing for cattle farming in tropical and subtropical regions, bringing aspects related to heat stress, milk yield, bull reproduction and methane emissions.(AU)
Assuntos
Animais , Masculino , Bovinos/embriologia , Transtornos de Estresse por Calor , Edição de Genes/tendências , Criação de Animais Domésticos/tendênciasResumo
Chicken abdominal fat (AF) is an economically important trait, and many studies have been conducted on genetic selection for AF. However, previous studies have focused on detecting functional chromosome mutations or regions using gene chips. The present study used the specific-locus amplified fragment sequencing (SLAF-seq) technology to perform a genome-wide association study (GWAS) on purebred Wengshang Barred chicken. A total of 1,286,715 single-nucleotide polymorphisms (SNPs) were detected, and 175,211 SNPs were selected as candidate SNPs for genome-wide association analysis using TASSEL general linear models. Two SNPs markers reached genome-wide significance. Of these, rs7943847, rs127627362 were significantly associated with AF at 120 days. These SNPs are close to eight genes (SLC16A6, ARSG, WIPI1, PRKAR1A, FAM20A, ABCA8, ABCA9, CPQ,). These results would enrich the studies on AF and promote the use of Chinese chicken, especially the Wenshang Barred chicken.(AU)
Assuntos
Animais , Seleção Genética/fisiologia , Galinhas/genética , Polimorfismo Genético , Gordura Abdominal/fisiologiaResumo
Biological Resource Banks (BRB) or Genetic Resource Banks (GRB) are critical tools for the conservation of animal biodiversity. According to the International Union for Conservation of Nature, more than 38,500 species are threatened with extinction, out of a total of 138,300 surveyed species. These banks are repositories of biological samples and data recovered and preserved for the long term by zoos, universities, research centers and other conservation organizations. In recent years, BRB have increasingly included ovarian and testicular tissues as additional options to rescue and propagate wild species, especially those at risk of extinction. After in vitro culture or grafting, gonadal tissues are potential sources of matured gametes that can be used for Assisted Reproduction Technologies while informing about gametogenesis or mechanisms involved in infertility. It therefore is crucial to properly recover, cryopreserve, and culture these tissues using species-specific protocols. Developing BRBs is currently one of the strategies to preserve species from the Caatinga biome - an exclusively Brazilian biome with a rich wild fauna that suffers from anthropogenic activities. Among wild species from this biome, studies have been primarily conducted in collared peccaries, agoutis, cavies, and armadillos to preserve their ovarian and testicular tissues. Additionally, domestic species such as the domestic cat and donkeys have been proposed as models for wild species that are phylogenetically close. This review addresses the main technical aspects involved in obtaining BRB derived from gonadal tissues in some wild species of the Caatinga biome. It reports recent advances and perspectives to use these biological materials for wildlife conservation.(AU)
Assuntos
Marcadores Genéticos , Gônadas , Animais Selvagens/fisiologia , Brasil , BiodiversidadeResumo
ABSTRACT: Staphylococcus aureus is an opportunistic and ubiquitous pathogen found in the skin, nares, and mucosal membranes of mammals. Increasing resistance to antimicrobials including methicillin has become an important public concern. One hundred and eight (108) S. aureus strains isolated from a total of 572 clinical and animal products samples, were investigated for their biofilm capability, methicillin resistance, enterotoxin genes, and genetic diversity. Although only one strain isolated from raw retail was found as a strong biofilm producer, the percentage of antimicrobial resistance pattern was relatively higher. 17.59% of S. aureus strains tested in this study were resistant to cefoxitin and identified as methicillin-resistant S. aureus (MRSA) isolates. mecA and mecC harboring S. aureus strains were detected at a rate of 2.79% and 0.93%, respectively. In addition, staphylococcal enterotoxin genes including Sea, Seb, Sec, and Sed genes were found to be 18.5%, 32.4%, 6.5% and 3.7%, respectively. The phylogenetic relationship among the isolates showed relationship between joint calf and cow milk isolates. Multi locus sequence typing (MLST) revealed three different sequence types (STs) including ST84, ST829, and ST6238. These findings highlight the development and spread of MRSA strains with zoonotic potential in animals and the food chain throughout the world.
RESUMO: Staphylococcus aureus é um patógeno dúctil e ubíquo encontrado na pele, narinas e membranas mucosas de mamíferos. O aumento da resistência aos antimicrobianos, incluindo a meticilina, tornou-se uma importante preocupação pública. Cento e oito (108) cepas de S. aureus isoladas de um total de 572 amostras clínicas e de produtos animais foram investigadas por sua capacidade de biofilme, resistência à meticilina, genes de enterotoxinas e diversidade genética. Embora apenas uma cepa isolada do cru tenha sido encontrada como forte produtora de biofilme, a porcentagem do padrão de resistência antimicrobiana foi relativamente maior. Parte das cepas (17,59%) de S. aureus testadas neste estudo eram resistentes à cefoxitina e identificadas como isolados de MRSA. mecA e mecC abrigando cepas de S. aureus foram detectados a uma taxa de 2,79% e 0,93%, respectivamente. Além disso, verificou-se que os genes da enterotoxina estafilocócica, incluindo os genes Sea, Seb, Sec e Sed, eram 18,5%, 32,4%, 6,5% e 3,7%, respectivamente. A relação filogenética entre os isolados mostrou relação entre os isolados de bezerro e leite de vaca. A tipagem de sequência multiloco (MLST) revelou três tipos de sequência diferentes (STs), incluindo ST84, ST829 e ST6238. Essas descobertas destacam o desenvolvimento e a disseminação de cepas de MRSA com potencial zoonótico em animais e na cadeia alimentar em todo o mundo.
Resumo
Staphylococcus aureus is an opportunistic and ubiquitous pathogen found in the skin, nares, and mucosal membranes of mammals. Increasing resistance to antimicrobials including methicillin has become an important public concern. One hundred and eight (108) S. aureus strains isolated from a total of 572 clinical and animal products samples, were investigated for their biofilm capability, methicillin resistance, enterotoxin genes, and genetic diversity. Although only one strain isolated from raw retail was found as a strong biofilm producer, the percentage of antimicrobial resistance pattern was relatively higher. 17.59% of S. aureus strains tested in this study were resistant to cefoxitin and identified as methicillin-resistant S. aureus (MRSA) isolates. mecA and mecC harboring S. aureus strains were detected at a rate of 2.79% and 0.93%, respectively. In addition, staphylococcal enterotoxin genes including Sea, Seb, Sec, and Sed genes were found to be 18.5%, 32.4%, 6.5% and 3.7%, respectively. The phylogenetic relationship among the isolates showed relationship between joint calf and cow milk isolates. Multi locus sequence typing (MLST) revealed three different sequence types (STs) including ST84, ST829, and ST6238. These findings highlight the development and spread of MRSA strains with zoonotic potential in animals and the food chain throughout the world.
Staphylococcus aureus é um patógeno dúctil e ubíquo encontrado na pele, narinas e membranas mucosas de mamíferos. O aumento da resistência aos antimicrobianos, incluindo a meticilina, tornou-se uma importante preocupação pública. Cento e oito (108) cepas de S. aureus isoladas de um total de 572 amostras clínicas e de produtos animais foram investigadas por sua capacidade de biofilme, resistência à meticilina, genes de enterotoxinas e diversidade genética. Embora apenas uma cepa isolada do cru tenha sido encontrada como forte produtora de biofilme, a porcentagem do padrão de resistência antimicrobiana foi relativamente maior. Parte das cepas (17,59%) de S. aureus testadas neste estudo eram resistentes à cefoxitina e identificadas como isolados de MRSA. mecA e mecC abrigando cepas de S. aureus foram detectados a uma taxa de 2,79% e 0,93%, respectivamente. Além disso, verificou-se que os genes da enterotoxina estafilocócica, incluindo os genes Sea, Seb, Sec e Sed, eram 18,5%, 32,4%, 6,5% e 3,7%, respectivamente. A relação filogenética entre os isolados mostrou relação entre os isolados de bezerro e leite de vaca. A tipagem de sequência multiloco (MLST) revelou três tipos de sequência diferentes (STs), incluindo ST84, ST829 e ST6238. Essas descobertas destacam o desenvolvimento e a disseminação de cepas de MRSA com potencial zoonótico em animais e na cadeia alimentar em todo o mundo.
Assuntos
Animais , Intoxicação Alimentar Estafilocócica/epidemiologia , Turquia/epidemiologia , Staphylococcus aureus Resistente à Meticilina/isolamento & purificação , Staphylococcus aureus Resistente à Meticilina/genética , Queijo/microbiologia , Leite/microbiologia , EnterotoxinasResumo
O melhoramento genético tem papel fundamental no aumento da eficiência da produção pecuária. Entretanto, programas tradicionais de melhoramento podem levar vários anos para atingir um determinado objetivo. Novas abordagens genômicas permitem acelerar esse processo e recentemente a edição gênica surgiu como nova alternativa, além de ter potencial para induzir outras modificações genéticas de interesse comercial e biomédico. A possibilidade de editar o genoma de diferentes espécies, de maneira simples e eficaz, tornou-se possível com a tecnologia do sistema CRISPR/Cas9. Esse sistema biológico foi identificado em bactérias e funciona como um mecanismo natural de defesa desses organismos. Baseando-se nos princípios biológicos, cientistas adaptaram esse sistema para atuar em células de mamíferos, incluindo humanas. Trabalhos científicos demonstraram a aplicabilidade da técnica, que permite novas abordagens na condução de estudos da função gênica, além de permitir diferentes experimentos de alteração específica da sequência do DNA. Do ponto de vista da produção animal, a utilização do sistema CRISPR traz novos conceitos e possibilidades para o melhoramento genético. O objetivo desta revisão é discutir os princípios da metodologia, associando resultados previamente conhecidos à possíveis aplicações com enfoque na cadeia produtiva animal.(AU)
Genetic improvement has a prominent role in increasing the efficiency of livestock production systems. However, traditional breeding programs may take several years to achieve a specific goal. New genomic approaches could accelerate this process and recently gene editing appeared as an alternative and still holds the potential to induce genetic alterations of commercial and biomedical interest. The possibility of editing the genome of different species, in a simple and effective way, became possible with the technology of the CRISPR / Cas9 system. This biological system was identified in bacteria and works as a natural defense mechanism for these organisms. Based on biological principles, scientists adapted this system to act on mammalian cells, including humans. Scientific studies demonstrated the applicability of the technique, which allows new approaches in conducting studies of gene function, in addition to different experiments of targeted modification of the DNA sequence. From the point of view of animal production, the use of the CRISPR brings new concepts and possibilities for genetic improvement. The purpose of this review is to discuss the principles of the methodology, associating previously known results to possible applications focusing on the animal production chain.(AU)
Assuntos
Animais , Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas e Regularmente Espaçadas , Melhoramento Genético , Genoma , Bovinos/genética , Criação de Animais DomésticosResumo
O melhoramento genético tem papel fundamental no aumento da eficiência da produção pecuária. Entretanto, programas tradicionais de melhoramento podem levar vários anos para atingir um determinado objetivo. Novas abordagens genômicas permitem acelerar esse processo e recentemente a edição gênica surgiu como nova alternativa, além de ter potencial para induzir outras modificações genéticas de interesse comercial e biomédico. A possibilidade de editar o genoma de diferentes espécies, de maneira simples e eficaz, tornou-se possível com a tecnologia do sistema CRISPR/Cas9. Esse sistema biológico foi identificado em bactérias e funciona como um mecanismo natural de defesa desses organismos. Baseando-se nos princípios biológicos, cientistas adaptaram esse sistema para atuar em células de mamíferos, incluindo humanas. Trabalhos científicos demonstraram a aplicabilidade da técnica, que permite novas abordagens na condução de estudos da função gênica, além de permitir diferentes experimentos de alteração específica da sequência do DNA. Do ponto de vista da produção animal, a utilização do sistema CRISPR traz novos conceitos e possibilidades para o melhoramento genético. O objetivo desta revisão é discutir os princípios da metodologia, associando resultados previamente conhecidos à possíveis aplicações com enfoque na cadeia produtiva animal.
Genetic improvement has a prominent role in increasing the efficiency of livestock production systems. However, traditional breeding programs may take several years to achieve a specific goal. New genomic approaches could accelerate this process and recently gene editing appeared as an alternative and still holds the potential to induce genetic alterations of commercial and biomedical interest. The possibility of editing the genome of different species, in a simple and effective way, became possible with the technology of the CRISPR / Cas9 system. This biological system was identified in bacteria and works as a natural defense mechanism for these organisms. Based on biological principles, scientists adapted this system to act on mammalian cells, including humans. Scientific studies demonstrated the applicability of the technique, which allows new approaches in conducting studies of gene function, in addition to different experiments of targeted modification of the DNA sequence. From the point of view of animal production, the use of the CRISPR brings new concepts and possibilities for genetic improvement. The purpose of this review is to discuss the principles of the methodology, associating previously known results to possible applications focusing on the animal production chain.
Assuntos
Animais , Bovinos/genética , Genoma , Melhoramento Genético , Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas e Regularmente Espaçadas , Criação de Animais DomésticosResumo
Drought is likely the main abiotic stress that affects wheat yield. The identification of drought-tolerant genotypes represents an effective way of dealing with the continuous decrease in water resources as well as the increase in world population. The aim of this study was to identify single nucleotide polymorphisms (SNP) associated with drought tolerance indices in wheat by using a genome-wide association study (GWAS) under fully irrigated and rain-fed conditions. The drought tolerance indices (i.e., Stress Susceptibility Index, Stress Tolerance Index, Tolerance Index and Yield Stability Index) were calculated based on grain yield, 1,000-kernel weight and kernels per spike. The association panel was genotyped using genotyping-by-sequencing (GBS). A total of 175 SNPs exhibited statistical evidence of association with at least one drought tolerance index, explaining up to 6 % of the phenotypic variation. Forty-five SNPs were associated with more than one tolerance index (up to 4 agronomic traits). Most associations were located on chromosome 4A, supporting the hypothesis that this chromosome has a key role in drought tolerance which should be exploited for wheat improvement. In addition, statistical analysis detected SNPs associated with tolerance indices in both growing seasons, providing information about genetic regions with stable effects under different environmental conditions. This GWAS experiment serves as one of the few studies on association mapping for drought tolerance indices in wheat, which could increase the efficiency of rain-fed and irrigated crop production.
Assuntos
Melhoramento Vegetal , Secas , Triticum , Estudo de Associação Genômica AmplaResumo
Developmental biology seeks to understand the sophisticated regulated process through which a single cell a fertilized egg generates a highly organized organism. The most effective way to reveal the nature of these processes is to follow single cells and cell lineages in real-time. Recent advances in imaging equipment, fluorescent tags and computational tools have made long term multi-color imaging of cells and embryos possible. However, there is still one major challenging for achieving live imaging of mammalian embryos- the generation of embryos carrying reporters that recapitulate the endogenous expression pattern of marker genes. Recent developments of genome editing technology played important roles in enabling efficient generation of reporter mouse models. This mini review discusses recent developments of technologies for efficiently generate knock-in reporter mice and the application of these models in live imaging development. With these developments, we are starting to realize the long-sought promises of realtime analysis of mammalian development.
Assuntos
Animais , Camundongos , Camundongos/embriologia , Edição de Genes , Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas e Regularmente Espaçadas , Técnicas de Introdução de GenesResumo
Developmental biology seeks to understand the sophisticated regulated process through which a single cell a fertilized egg generates a highly organized organism. The most effective way to reveal the nature of these processes is to follow single cells and cell lineages in real-time. Recent advances in imaging equipment, fluorescent tags and computational tools have made long term multi-color imaging of cells and embryos possible. However, there is still one major challenging for achieving live imaging of mammalian embryos- the generation of embryos carrying reporters that recapitulate the endogenous expression pattern of marker genes. Recent developments of genome editing technology played important roles in enabling efficient generation of reporter mouse models. This mini review discusses recent developments of technologies for efficiently generate knock-in reporter mice and the application of these models in live imaging development. With these developments, we are starting to realize the long-sought promises of realtime analysis of mammalian development.(AU)
Assuntos
Animais , Camundongos , Camundongos/embriologia , Repetições Palindrômicas Curtas Agrupadas e Regularmente Espaçadas , Edição de Genes , Técnicas de Introdução de GenesResumo
Drought is likely the main abiotic stress that affects wheat yield. The identification of drought-tolerant genotypes represents an effective way of dealing with the continuous decrease in water resources as well as the increase in world population. The aim of this study was to identify single nucleotide polymorphisms (SNP) associated with drought tolerance indices in wheat by using a genome-wide association study (GWAS) under fully irrigated and rain-fed conditions. The drought tolerance indices (i.e., Stress Susceptibility Index, Stress Tolerance Index, Tolerance Index and Yield Stability Index) were calculated based on grain yield, 1,000-kernel weight and kernels per spike. The association panel was genotyped using genotyping-by-sequencing (GBS). A total of 175 SNPs exhibited statistical evidence of association with at least one drought tolerance index, explaining up to 6 % of the phenotypic variation. Forty-five SNPs were associated with more than one tolerance index (up to 4 agronomic traits). Most associations were located on chromosome 4A, supporting the hypothesis that this chromosome has a key role in drought tolerance which should be exploited for wheat improvement. In addition, statistical analysis detected SNPs associated with tolerance indices in both growing seasons, providing information about genetic regions with stable effects under different environmental conditions. This GWAS experiment serves as one of the few studies on association mapping for drought tolerance indices in wheat, which could increase the efficiency of rain-fed and irrigated crop production.(AU)
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Secas , Triticum , Melhoramento Vegetal , Estudo de Associação Genômica AmplaResumo
O objetivo deste comunicado é desenvolver um método quantitativo PCR em tempo real, baseado em guia molecular (MB) (MB-qPCR) para detecção de infecção por espécies de Brucella, e avaliar seu potencial de utilização clínica. Os primers e as sondas MB foram desenhados para amplificação específica e determinação de sequência conservada do código do gene para os primeiros 58-aa da proteína de membrana externa OMP-2a, que é compartilhada em cinco espécies de Brucella epidêmicas. A avaliação metodológica foi realizada por análise de sensibilidade, especificidade, coeficiente de variação intra e inter, e a linearidade do qPCR. O potencial diagnóstico foi avaliado comparando-se o método qPCR desenvolvido com ensaios de exames bacteriológicos convencionais, incluindo os testes de soroaglutinação convencionais (SATs) e os testes do Rosa Bengala (RBPTs). O método exibiu alta sensibilidade (tão baixo quanto 50 cópias) e grande faixa de linearidade (102-108 cópias). Nenhuma reação cruzada foi encontrada com bactéria clínica comum. A sensibilidade diagnóstica foi superior ao exame bacteriológico, e a especificidade diagnóstica foi superior ao SAT ou ao RBPT. Um método MB-qPCR altamente sensível e específico para DNA de Brucella foi estabelecido com sucesso, provando ser uma ferramenta útil no diagnóstico molecular de brucelose.(AU)
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Brucella/isolamento & purificação , Genoma Bacteriano , Reação em Cadeia da Polimerase em Tempo Real/métodosResumo
O objetivo deste comunicado é desenvolver um método quantitativo PCR em tempo real, baseado em guia molecular (MB) (MB-qPCR) para detecção de infecção por espécies de Brucella, e avaliar seu potencial de utilização clínica. Os primers e as sondas MB foram desenhados para amplificação específica e determinação de sequência conservada do código do gene para os primeiros 58-aa da proteína de membrana externa OMP-2a, que é compartilhada em cinco espécies de Brucella epidêmicas. A avaliação metodológica foi realizada por análise de sensibilidade, especificidade, coeficiente de variação intra e inter, e a linearidade do qPCR. O potencial diagnóstico foi avaliado comparando-se o método qPCR desenvolvido com ensaios de exames bacteriológicos convencionais, incluindo os testes de soroaglutinação convencionais (SATs) e os testes do Rosa Bengala (RBPTs). O método exibiu alta sensibilidade (tão baixo quanto 50 cópias) e grande faixa de linearidade (102-108 cópias). Nenhuma reação cruzada foi encontrada com bactéria clínica comum. A sensibilidade diagnóstica foi superior ao exame bacteriológico, e a especificidade diagnóstica foi superior ao SAT ou ao RBPT. Um método MB-qPCR altamente sensível e específico para DNA de Brucella foi estabelecido com sucesso, provando ser uma ferramenta útil no diagnóstico molecular de brucelose.(AU)