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Tese em Inglês | VETTESES | ID: vtt-222089

Resumo

A produção de bovinos de corte brasileiro ocorre em grande parte no Cerrado e com animais da raça Nelore, sendo muito comum as pastagens do gênero Brachiaria e, neste cenário, a subnutrição de matrizes bovinas gestantes se mostra presente no país devido à maior exigência por nutrientes neste estágio fisiológico. Consequentemente, a progênie pode ser afetada em sua produtividade e desempenho ao longo da vida. Esse insulto ou estímulo nutricional pré-natal é denominado programação fetal. Dessa forma, esta dissertação teve por objetivo avaliar genes e fenótipos relacionados à precocidade sexual, o desenvolvimento corporal e a diferenciação tecidual de novilhos submetidos à programação fetal durante a fase de recria. Para isto, durante a gestação, 126 vacas da raça Nelore foram divididas em três planos nutricionais sendo que (FP, PP e NP, respectivamente): 13 das matrizes receberam suplementação proteico-energética por toda gestação, outro 13 das matrizes somente no terço final e 13 não receberam esse estímulo nutricional. Durante toda a fase de recria foram coletados dados fenotípicos (peso, medidas ultrassonográficas de carcaça e perímetro escrotal) e material biológico (músculo Longissimus e sêmen) para avaliar o efeito das diferentes estratégias de suplementação pré-natal sobre os 64 novilhos analisados. No primeiro capítulo, foi realizado a avaliação da precocidade sexual, características morfológicas e físicas do sêmen e um estudo nutrigenético para avaliar a resposta dos animais ao estímulo nutricional pré-natal. Neste capítulo foi possível observar os efeitos do fenótipo frugal sobre as características reprodutivas e que a programação fetal não exerce efeito sobre a precocidade sexual em novilhos da raça Nelore. Ainda, foi encontrado interação genótipo-ambiente e alguns genes associados com SNPs (polimorfismo de nucleotídeo único) que explicaram mais de 1% da variância genética dos animais entre os diferentes tratamentos. No capítulo 2, foi avaliado a influência da programação fetal sobre os fenótipos (espessura de gordura subcutânea e da picanha, peso, ganho médio diário, área de olho de lombo, área celular muscular e número de células musculares na área de olho de lombo) durante a fase de recria. Neste capítulo foi possível observar que a programação fetal influenciou no peso dos novilhos ao longo da fase de recria, entretanto nas idades avaliadas não mostrou efeito sobre as espessuras de gordura e avaliações histológicas. Além disso, a suplementação proteico-energética pré-natal durante toda gestação mostrou tendência à um melhor ganho médio diário e área de olho de lombo nos novilhos ao longo da fase de recria. No terceiro capítulo, o transcriptoma de 15 novilhos foi analisado para expressão gênica diferencial com o objetivo de avaliar se a programação fetal apresentou influência sobre a expressão gênica muscular dos animais; e eQTL (loci de características quantitativas de expressão) para avaliar quais genes e processos metabólicos estavam relacionados ao background genético dos animais avaliados. Neste capítulo, não foi encontrado diferenças na expressão gênica diferencial entre os tratamentos, entretanto os eQTLs encontrados controlam características relacionadas à programação fetal, o que pode estar encobrindo os possíveis efeitos da nutrição pré-natal. Em suma, esta dissertação traz grandes contribuições para o campo da programação fetal, com estudos pioneiros, contribuindo para a descoberta de mecanismos associados à nutrição materna e os impactos sobre suas progênies.

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The Brazilian beef cattle production occurs largely in the Cerrado and with Nellore animals, with Brachiaria pastures being very common and, in this scenario, the malnutrition of pregnant bovine dams is present in the country due to the greater demand nutrients at this physiological stage. As a result, progeny can be affected in their productivity and lifelong performance. This insult or prenatal nutritional stimulus is called fetal programming. Thus, this thesis aimed to evaluate genes and phenotypes related to sexual precocity, body development and tissue differentiation of young bulls submitted to fetal programming during the rearing phase. For this, during pregnancy, 126 Nellore cows were divided into three nutritional plans (FP, PP and NP, respectively): 13 of the dams received protein-energy supplementation for the entire pregnancy, another 13 of the cows only in the final third and 13 did not receive this nutritional stimulus. During the entire rearing phase, phenotypic data (weight, ultrasound measurements of the carcass and scrotal perimeter) and biological material (Longissimus muscle and semen) were collected to assess the effect of different prenatal supplementation strategies on the 64 analyzed bulls. In the first chapter, an assessment of sexual precocity, morphological and physical characteristics of the semen was carried out and a nutrigenetic study was carried out to assess the animals' response to prenatal nutritional stimulus. In this chapter it was possible to observe the effects of the frugal phenotype on reproductive characteristics and that the fetal programming has no effect on sexual precocity in Nellore bulls. Furthermore, genotype-environment interaction and some genes associated with SNPs (single nucleotide polymorphism) that explained more than 1% of the genetic variance of the animals between the different treatments were found. In chapter 2, the influence of fetal programming on the phenotypes (rump and backfat thickness, weight, average daily gain, ribeye area, muscle cell area and number of muscle cells in ribeye area) was evaluated during the rearing phase. In this chapter it was possible to observe that the fetal programming influenced the weight of the bulls during the rearing phase, however at the evaluated ages it did not show any effect on the fat thickness nor histological assessments. In addition, prenatal protein-energy supplementation throughout pregnancy showed a tendency towards better average daily gain and ribeye area in bulls throughout the rearing phase. In the third chapter, the transcriptome of 15 bulls was analyzed for differential gene expression in order to assess whether fetal programming had an influence on the animals' muscle gene expression; and eQTL (expression quantitative trait loci) to assess which genes and metabolic processes were related to the genetic background of the animals evaluated. In this chapter, no differences were found in the differential gene expression between treatments, however the eQTLs found control characteristics related to fetal programming, which may be masking the possible effects of prenatal nutrition. In short, this thesis brings great contributions to the field of fetal programming, with pioneering studies, contributing to the discovery of mechanisms associated with maternal nutrition and the impacts on their offspring.

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