O gene da miogenina: sequenciamento em suínos e análise filogenética

Abstract

A capacidade de produção de carne está relacionada com o número de fibras musculares apresentadas pelos animais recém nascidos. As fibras musculares são formadas na miogênese que ocorre durante o desenvolvimento embrionário, evento que é em parte controlado pela família de genes MyoD. O gene da Miogenina é membro dessa família e regula a expressão de genes músculo específicos. Ele desempenha uma função importante porque quando é ativado, as células do tecido muscular param de se multiplicar e o tecido passa a crescer apenas em volume. É considerado então um gene candidato. Os objetivos desse trabalho foram investigar possíveis alterações nas seqüências de nucleotídeos no gene da Miogenina em suínos de raças divergentes, e comparar o sequenciamento obtido em suínos com outras espécies que possuem o gene depositado no Genbank, a fim de estudar a história evolutiva do gene nestas espécies. A estratégia usada foi a divisão do gene em sete fragmentos que continham os três exons, os dois introns e as regiões 3 e 5 do gene. Foram seqüenciados dois varrões da raça nativa Piau e 12 matrizes comerciais. Os resultados obtidos mostraram um gene altamente conservado, com nenhum polimorfismo nas regiões exônicas. O sequenciamento dos introns não apresentou resultados satisfatórios. Métodos de avaliação filogenética também comprovaram o estado conservado do gene. Foram comparadas seqüências das espécies Sus scrofa (suínos), Bos taurus (bovinos), Ovis áries (ovinos), Homo sapiens (humanos), Mus musculus (camundongos), Rattus norvegicus (ratos), Gallus gallus (galinhas) e Meleagris gallopavo (perus), verificando as taxas de substituição de nucleotídeos não sinônimas (Ka) pela taxa de substituições sinônimas (Ks) nos sítios. Os resultados indicaram que provavelmente o gene tenha sofrido uma evolução adaptativa nas espécies do grupo Ruminantia (B. taurus e O. aries) após as duas espécies terem divergido do seu ancestral comum. Nas outras espécies, o gene o gene parece estar evoluindo de maneira conservativa.

Meat production capacity is related to muscle fibers number show in newborn animals. The muscle fibers are formed in the myogenesis that takes place during the embryonic development, an event that is controlled in part by the MyoD gene family. The Myogenin gene is a member of this family and rules the expression of muscle specific genes. It has an important because when it is activated, the cells from the muscle tissue stop to multiply and it will be growing only in volume. It is considered than a candidate gene. The objectives of this study were to verify possible alterations in the nucleotide sequences of the Myogenin gene in swine from divergent breeds, and compare the sequence obtained in swine with others species that have this data in the Genbank, to study the evolutionary story of the gene in these species. The strategy used was to divide the gene in seven fragments that contain the three exons, two introns and the 3 and 5 regions of the gene. Two boars of the native breed Piau and 12 commercial sows were sequenciated. The results showed a highly conserved gene, with no polymorphism in the exons regions. The introns sequencing did not shown satisfactory results. Phylogenetic evaluation methods also prove the conservatory state of the gene. It was compared sequences from the species Sus scrofa (swine), Bos Taurus (cows), Ovis aries (sheeps), Homo sapiens (humans), Mus musculus (mice), Rattus norvegicus (rats), Gallus gallus (chickens) and Meleagris gallopavo (turkeys), verifying the nonsynonymous nucleotide substitution rate by the synonymous substitution rate in the sites. The results point out that probably the gene suffered an adaptive evolution in the Ruminantia group (B. Taurus and O. aries) after these species diverged from their common ancestral. In the other species, the gene seems to be evolving in a conservative way.