Leptin gene expression, proteomics and models to estimate RFI in Nellore breed animals

Objetivou-se avaliar a influ?ncia da express?o da leptina e relacionar as concentra??es de leptina plasm?tica com as caracter?sticas de desenvolvimento corporal, mudan?as no proteoma do m?sculo Longissumus dorsi e o impacto o modelo na estima??o de equa??es de predi??o de consumo de alimentos em bovinos Nelore e no ranking de desempenho alimentar, utilizando diferentes modelos para a estimativa do consumo alimentar residual (CAR). Foi utilizado um total de 97 animais classificados para alto e baixo CAR, medidos para caracter?sticas de ingest?o, crescimento, efici?ncia alimentar, concentra??o plasm?tica de leptina e caracter?sticas de carca?a. Foram abatidos 20 animais classificados para alto e baixo CAR e coletadas amostras do m?sculo Longissimus dorsi, para an?lise da express?o do gene leptina e prote?mica. Os modelos utilizados para estima??o do CAR foram o modelo atualmente em uso e modelos que inclu?ram medidas de ultrassom de m?sculo e espessura de gordura. As amostras de prote?nas extra?das do m?sculo Longissimus dorsi foram separadas em duas etapas: a primeira etapa de separa??o das prote?nas foi realizada por migra??o eletrofor?tica em tira de IPG (Immobilized pH Gel) at? o ponto isoel?trico; a segunda, realizada pela migra??o eletrofor?tica das prote?nas focalizadas na tira de IPG (primeira dimens?o) e em seguida, em gel de acrilamida de acordo com o peso molecular (segunda dimens?o). Ap?s as an?lises dos g?is 2-D, os spots diferencialmente expressos nos grupos de CAR foram excisados para an?lise por dessor??o a laser, assistida por matriz MALDI TOF/TOF. As an?lises estat?sticas foram realizadas utilizando o procedimento MIXED do SAS, as estimativas de correla??o fenot?pica, utilizando o procedimento CORR e a compara??o dos valores de express?o entre as classes de CAR,utilizando o procedimentoCONTRAST do procedimento MIXED. Animais classificados para baixo CAR apresentaram maior express?o do gene leptina (2,80) e maior concentra??o plasm?tica (11,48) deste gene em bovinos Nelore. Os n?veis mais elevados de leptina podem estar envolvidos na redu??o da ingest?o de alimentos em animais classificados para baixo CAR, indicando ser um regulador na diferen?a de consumo de alimentos pelos animais. Embora os modelos de CAR tenham apresentado diferen?as na estima??o, as correla??es entre cada um dos modelos indicaram que estes n?o foram diferentes uns dos outros na classifica??o dos animais para efici?ncia alimentar. A maior express?o de fibras de contra??o lenta em bovinos mais eficientes ocorre devido a uma redu??o preferencial das fibras musculares de contra??o r?pida, como uma adapta??o para melhor lidar com a redu??o da exig?ncia nutricional, por apresentar diferen?as no perfil metab?lico da contra??o muscular. No entanto, a varia??o na efici?ncia do modelo que inclui os par?metros de composi??o corporal ? muito importante, sugerindo que a composi??o corporal pode ser fundamental para explicar a varia??o no consumo de alimentos e que ele precisa ser inclu?do no modelo de c?lculo do CAR.Funda??o de Amparo ? Pesquisa do estado de S?o Paulo (FAPESP)Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq)Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES)Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Zootecnia, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2014.ABSTRACT The objectives were to evaluate the effects of leptin expression and to correlate plasma leptin concentrations with corporal development traits, changes in proteomics of the Longissumus dorsi muscle, and the impact of the model approach in estimating predicting equations for feed intake in Nellore animals and in feed performance ranking using different models for the estimation of residual feed intake (RFI). A total of 97 animals, classified for high and low RFI, measured for intake, growth, feed efficiency, plasma leptin concentration, and carcass traits, was utilized. Twenty animals classified for high and low RFI were slaughtered, and Longissimus dorsi muscle was sampled to analyze leptin gene expression and proteomics. Models utilized for RFI estimation were the current model used, and models which included muscle ultrasound and fat thickness measurement. Protein samples of Longissimus dorsi muscle were separated into two stages: the first stage of proteins separation was performed by electrophoretic migration in IPG (Immobilized pH Gel) strip until the isoelectric point; the second, performed by electrophoretic migration of the proteins in the focused IPG strip (first dimension) and then, in acrylamide gel according to the molecular weight (second dimension). After analysis of 2-D gels, spots differentially expressed in RFI groups were excised for analysis by laser desorption assisted by MALDI TOF / TOF matrix. Statistical analyzes were achieved by using the MIXED procedure of SAS, estimation of phenotypic correlation, using the CORR procedure, and comparison of expression values ??among RFI classes, using the CONTRAST procedure of the MIXED procedure. Low RFI animals had greater expression of leptin gene (2.80) and greater plasma concentration (11.48) in Nellore animals. Greater levels of leptin can be involved in the reduction of feed intake in low RFI animals, indicating to be a regulator on feed intake. Although RFI models were different in estimating values, correlations among each model indicate that they were not different in classifying animals for feed efficiency. The greater expression of slow-twitch fibers in more efficient cattle is due to preferential reduction of the fast twitch muscle fibers, as an adaptation to better deal with reduced nutritional requirement because it shows differences in the metabolic profile of muscle contraction. Nonetheless, variation in efficiency of the model that includes body composition parameters is important, suggesting that body composition can be critical to explain variations in feed intake and it must be included in the RFI model