Brasilien har världens största kommersiella nötköttflock, över 225 miljoner, men bara 20 procent av Brasiliens produktion är avsedd för export. På grund av detta, nötkött ligger tio på listan över produkter som exporteras av Brasilien, efter sojabönor, järnmalm, olja, sockerrör, bilar, kyckling, cellulosa, sojamjöl och kaffe.

Experter föreslår att exporten kan bli mycket högre om brasilianskt nötkött hade samma kvalitet som den som producerades i Australien, Argentina eller Uruguay. Förutom att få mer mjukt kött, ett annat mål med forskning är att förbättra produktiviteten. För att uppnå detta, genetiska förbättringstekniker används för att föda upp djur som går upp i vikt snabbare eller som bättre motstår sjukdom.

"Brasilien är världens näst största producent av nötkött, i en bransch vars intäkter 2016 översteg 5 miljarder dollar. Kostnaden för att producera brasilianskt nötkött är en av de lägsta i världen, men för att öka marknadens betydelse, nötköttsproduktionen måste anpassa sig till de standarder som fastställts av importörer. Bland kvalitetsproblem, ömhet, mängden och typen av marmorering kan påverka nötköttets sensoriska egenskaper och näringsvärde, "sade Luciana Correia de Almeida Regitano, en forskare vid Brazilian Agricultural Research Corporation - EMBRAPA och fakultetsmedlem vid Federal University of São Carlos (i São Paulo, Brasilien).

Regitano förklarade att i Brasilien, över 80 procent av nötkreatur är Nelore. Rasen, av underarten Bos taurus indicus, har sitt ursprung i Indien, men det producerar inte kött som är lika mjukt som Angus (Bos taurus taurus), som har sitt ursprung i Europa och presenterar mer marmorering. "Nelore -nötkreatur väger mindre och har lägre produktivitet och mindre mjukt kött. Som ett resultat, deras pris är lägre, " Hon sa.

Regitano leder en uppföljning av en tidigare studie som möjliggjorde identifiering av genomiska områden som är associerade med nötköttets produktion och kvalitetsegenskaper. "Vi uppfödde inledningsvis cirka 800 djur i tre år på fem gårdar, från födsel till slakt, mäta de fenotypiska egenskaperna som tillväxt, produktion, köttkvalitet och fodereffektivitet. Vi samlade också in prover av DNA och utsatte dem för genotypning med hög densitet för att bestämma specifika mutationer som täcker hela genomet. Vi analyserade mer än 700, 000 specifika mutationer spridda genom genomet, som gav oss data om segregation av kromosomala segment, " Hon sa.

"Under 2012, vi hade ett annat projekt godkänt av FAPESP som tillät oss att utöka den första studien och analysera vävnadsprover för att bestämma hela sekvensen av budbärar -RNA och alla mikroRNA som finns i vävnaden. MikroRNA är små RNA -molekyler som modulerar hur budbärar -RNA kommer att översättas till proteiner, "Förklarade Regitano. Proteinerna från de vävnadsprover som samlades analyserades också.

"Vi kunde få en datauppsättning om 45 olika fenotyper och sekvenserade budbärar -RNA och mikroRNA med 200 muskelprover och 30 leverprover, förutom att analysera proteiner från 65 muskelprover. Med stöd från CNPq, vi kunde också sekvensera hela genomet, varje nukleotid i genomet, av 20 djur. Detta gav en mycket viktig uppsättning data från vilka vi har fått flera lager av genomisk information om ett enda djur, " Hon sa.

Genomiska verktyg

"Bland målen för vår nuvarande studie är att komplettera analyserna av genomisk förening med nya fenotyper, integrera analyserna av det funktionella genomet (RNA, mikroRNA och proteiner), bedöma betydelsen av kopianummervariationen (CNV) och utbilda mänskliga resurser inom bioinformatik och genomik, "Förklarade Regitano.

Kopieringsvariation definieras som en typ av genomisk strukturell variation som inkluderar förstärkningar och förluster i en specifik region, som kan involvera och möjligen vara en eller flera kompletta gener. "Vi studerar hur dessa förändringar kan påverka uttrycket av alla gener i muskler såväl som de utvärderade fenotyperna, "hävdade forskaren.

Studien ledde till publicering av en serie artiklar som utökar kunskapen om möjligheterna att använda genomiska verktyg som kan leda till kvalitets- och produktivitetsvinster i nötköttsproduktionen.

I en artikel publicerad i tidningen BMC Genomics , Regitano och hennes grupp identifierade gener, metaboliska vägar och biologiska processer involverade i differentieringen, spridning, proteinomvandling, hypertrofi och syntes av lipider relaterade till området i ländögat, en mätning som korrelerar med djurets muskulatur och tjockleken på dess subkutana fett, båda egenskaper som har en direkt inverkan på slaktkvaliteten och produktiviteten.

Resultaten av forskningen pekar på molekylära processer relaterade till deponering av muskler och fett, som är ekonomiskt viktiga egenskaper för nötköttsproduktionen.

I en annan artikel, publicerad i tidningen PLOS ONE 2016, Regitano och hennes kollegor beskrev en bred genomisk analys av CNV som erhållits från 723 tjurar. Forskarna identifierade 2, 600 regioner som representerar nästan 6,5 procent av djurs fullständiga genom.

Resultaten representerar den första omfattande studien av kopianummervariationerna av Nelore -nötkreatur, med identifiering av regioner där genetiska förändringar kan få viktiga konsekvenser för avelsdjur vars kött är mer ömt, vilket förbättrar dess potential för export och högre priser.