Identificação de regiões genômicas e genes candidatos posicionais e funcionais para características de eficiência alimentar em bovinos da raça Nelore

Esta tese foi dividida em três capítulos para melhor compreensão dos experimentos realizados. O primeiro capítulo refere-se a uma breve Revisão de Literatura, com os principais conceitos e justificativas para a realização deste trabalho. O segundo capítulo aborda a estratégia de genes candidatos posicionais e funcionais para características de eficiência alimentar na raça Nelore e o terceiro capítulo apresenta um estudo de associação genômica ampla para características de eficiência alimentar na mesma população. A eficiência alimentar é uma característica produtiva importante em sistemas de produção de bovinos de corte. O objetivo deste estudo foi identificar genes/QTLs associados com características de eficiência alimentar em bovinos da raça Nelore utilizando genótipos do Illumina BovineHD BeadChip (770K). As características analisadas foram: ganho de peso médio diário (GMD), consumo de matéria seca (CMS), conversão alimentar (CA), eficiência alimentar (EA), consumo alimentar residual (CAR), eficiência da mantença (EM), eficiência de ganho (EG), eficiência parcial de crescimento (EPC) e taxa de crescimento relativo (TCR). A primeira estratégia abordada neste trabalho, a de genes candidatos, investigou a associação dos genes Neurogenic differentiaton 1 (NEUROD1), Kv channel interacting protein 4 (KCNIP4), e Vascular endothelial growth factor C (VEGFC), com características produtivas nesta mesma população. Nossos resultados corroboram com resultados da literatura que indicam os genes KCNIP4 e VEGFC como genes candidatos para eficiência alimentar; e este estudo é o primeiro a sugerir o gene NEUROD1 como gene candidato para espessura de gordura subcutânea, peso médio e peso metabólico em bovinos da raça Nelore. No estudo de associação genômica, algumas regiões de QTL identificadas foram sobrepostas minimamente com regiões de QTL relatadas anteriormente para eficiência alimentar em bovinos Bos taurus, e abrigam genes com funções biológicas relacionadas com processos metabólicos, metabolismo lipídico e proteíco, geração de energia e crescimento. A comparação com os resultados publicados indicam que diferentes QTL e genes podem estar envolvidos no controle da eficiência alimentar nesta população de bovinos da raça Nelore. A validação dos resultados obtidos neste trabalho em populações independentes pode contribuir para elucidação dos mecanimos envolvidos na variação do consumo alimentar e para programas de melhoramento específicos para a raça Nelore.This thesis has been divided into three chapters for better understanding of the experiments. The first chapter refers to a brief Literature Review, with the main concepts and justifications for this work. The second chapter discusses the strategy of positional and functional candidate genes for traits of feed efficiency in Nelore cattle, and the third chapter presents a genome-wide association study for feed efficiency traits in the same population. Feed efficiency is an important production trait in beef cattle production systems. The aim of this study was to identify genes/QTLs associated with feed efficiency traits in Nelore cattle genotypes using the Illumina BeadChip BovineHD (770K) of 593 Nelore steers. The traits analyzed were: average daily weight gain (ADG), dry matter intake (DMI), feed conversion (FC), feed efficiency (FE), residual feed intake (RFI), efficiency of maintenance (EM), efficiency gain (EG), partial efficiency of growth (PEG) and relative growth rate (RGR). The first strategy discussed in this work, using candidate genes, investigated the association of Neurogenic differentiaton 1 (NEUROD1), Kv channel interacting protein 4 (KCNIP4), and Vascular endothelial growth factor C (VEGFC) genes, with production traits in the same population. Our results are in according to literature that indicate NEUROD1, KCNIP4 and VEGFC as candidate genes for feed efficiency; and this study is the first to suggest the NEUROD1 gene as a candidate for gene backfat thickness, body weigth and metabolic weight in Nelore cattle. In the genome-wide association study some QTL regions identified in this study minimally overlapped with QTL regions previously reported for feed efficiency in Bos Taurus cattle, and harbor genes with biological functions related to metabolic processes, lipid and protein metabolism, energy generation and growth. A comparison with published results indicates that different QTL and genes may be involved in the control of feed efficiency in this population of Nelore cattle. The validation of the results obtained in this work in independent populations may contribute to elucidation of the mechanisms will involved in the variation of feed consumption and specific improvement in Nelore programs