Investigação de polimorfismos em genes associados ao desenvolvimento ósseo como marcadores moleculares para características de integridade óssea em uma linhagem paterna de frangos de corte

Abstract

Resumo: Modernos sistemas de producao combinados ao planejamento e organizacao, fazem do Brasil o maior exportador e o terceiro maior produtor de carne de frango e seus derivados. Avancos significativos foram alcancados nas ultimas decadas, especialmente para caracteristicas como a conversao alimentar, periodo ate o abate, taxa de crescimento e porcentual de gordura. A elevada taxa de crescimento, no entanto, deixou mais evidente a necessidade de programas de melhoramento que aliem caracteristicas relacionadas ao crescimento e bem estar animal, a uma maior eficiencia e rendimento. Um dos problemas observados diz respeito a ma formacao ossea, consequencia de uma taxa de crescimento corporal que e desproporcional em relacao ao desenvolvimento osseo. Medidas para reduzir perdas envolvendo problemas osseos vem sendo estudadas. O uso de marcadores moleculares, em especial SNPs (polimorfismos de nucleotideo unico), tem sido uma das alternativas propostas. Neste trabalho foram sequenciados fragmentos dos genes calbidina, fator de transcricao "runt-related", osteopontina, osteoprotegerina, proteina morfogenetica ossea dois, sialoproteina ossea e sosteopontina, em dez amostras de DNA de aves de uma linhagem de corte e cinco amostras de uma linhagem de postura, pertencentes ao programa de melhoramento da Embrapa Suinos e Aves. Os polimorfismos foram identificados pela analise nos programas Standen Pakage, Clustal e Phred/Phrap/Consed/Polyphred. Foram identificados 92 SNPs e um Indel (Insercao-Delecao). Dois polimorfismos do tipo SNP, um no gene osteoprotegerina (OPG G217C) e outro na sialoproteina ossea (IBSP A211G) foram selecionados e genotipados por PCR-RFLP em quinhentas e dez aves de uma populacao referencia desenvolvida para estudos na area de genomica de aves. Os resultados da genotipagem foram avaliados pela analise de associacao no programa QxPaK v. 4.1 com oitenta caracteristicas de desempenho, carcaca e estrutura ossea. O SNP OPG G217C apresentou associacao significativa para o peso ao nascer (P=0.107 E-10), peso aos 21 (P=0.004), aos 35 (P=0.04) e aos 42 dias (P=0.01). Tambem foi observada associacao com o peso das asas (P=0.005), peso do osso do peito (P=0.02) e resistencia a flexao da tibia (P=0.05). Ja o SNP IBSP A211G demonstrou resultados significativos para o peso aos 41 dias (P=0.03), peso do file do peito (P=0.006), peso das asas (P=0.01), peso do osso do peito (P=0.008) e espessura da tibia (P=0.005). Alem destas, outras caracteristicas de desempenho e carcaca demonstraram resultados significativos para os SNPs OPG G217C e IBSP A211G. Novas investigacoes poderao ser feitas em futuros trabalhos, para que estes e outros SNPs sejam usados como marcadores geneticos na selecao de aves com melhor estrutura ossea.

Abstract: Modern production systems combined with planning and organization, making Brazil the largest exporter and the third largest producer of chicken meat in the world. Significant advances have been achieved in recent decades, especially for features like feed conversion, time until slaughter, growth rate and fat percentage. The high growth rate, however, showed more evidently the necessity of breeding programs that combine features of growth and animal welfare, with greater efficiency and performance. One problem is the poor bone formation, resulting from a disproportionate growth rate compared with the bone tissue development. Actions to reduce losses involving bone problems have been developed. The use of molecular markets, especially SNPs (single nucleotide polymorphisms) has been one of proposed alternatives. In this study we sequenced fragments of calbidina, transcription factor "run-related", osteopontin, osteoprotegerin, bone morphogenetic protein two, bone sialoprotein and sosteopontin in ten DNA samples of chicken from a broiler line and five from a layer line, belonging to the breeding program at Embrapa Swine and Poultry Research Center. The polymorphisms were identifing by analysis in Standen Pakage, Clustal and Phred/Phrap/Consed/Polyphred. We identified 92 SNPs and one Indel (Insertion-Deletion). Two SNP polymorphisms, one in osteoprotegerin gene (OPG G217C) and another one in bone sialoprotein gene (IBSP A211G) were genotyped by PCR-RFLP in five hundred and ten chickens from a reference population developed for studies in chicken genomics by Embrapa Swine and Poultry Research Center. The genotyping results were evaluated by association analysis in QxPaK v. 4.1 software, with eighty performance, carcass and bone structure traits. The SNP OPG G217C showed significant association to birth weight (P=0.107 E-10), weight at 21 (P=0.004), at 35 (P=0.04) and 42 days (P=0.01). Association was also observed with weight wings (P=0.005), weight breast bone (P=0.02) and bending resistance of tibia (P=0.05). To SNP IBSP A211G, significant association was observated to weight at 41 days (P=0.03), weight of breast fillet (P=0.006), wing weight (P=0.01), weight of breast bone (P=0.008) and thickness of the tibia (P=0.005). In addition, other performance features and carcass, demonstrated significant results for the OPG G217C and IBSP A211G SNPs. New investigations may be explored in future researchs to evaluate the use of these SNPs and others, as genetic markers in chicken selection for a better bone structure.