Transcriptional profile of Piau breed conceptuses and morphohistological characteristics of the uterus of pregnant Piau sows

Abstract

During gestation, the uterus undergoes essential morphofunctional adaptations to ensure embryonic viability, providing an adequate environment for early conceptus development. Placental functional efficiency is a key determinant of fetal growth and survival, particularly in the early stages of pregnancy, and breed differences may be reflected in morphological variations of the uterine and placental environment, which can be assessed through morphohistological analyses. In parallel, skeletal muscle development in pigs is a complex process regulated by the coordinated expression of genes throughout the prenatal period. Myogenesis and adipogenesis involve critical events of cell proliferation and differentiation that determine muscle growth potential and intramuscular fat deposition, thereby influencing meat quality, and can be investigated through transcriptomic profiling of conceptuses using RNA-seq. Within this context, this thesis was structured into three chapters. The first chapter addresses the phenotypic and morphohistological characteristics of the endometrium and placenta of Piau sows and commercial lines at 25 and 35 days of gestation, highlighting differences in uterine, placental, and embryonic development between genetic groups. The second chapter focuses on sex determination of Piau conceptuses at early developmental stages through the identification of Y chromosome–linked transcripts using RNA-seq data, revealing genes associated with gonadal development and genetic features of this breed. The third chapter analyzes the transcriptomic profile of Piau conceptuses at 25 and 35 days of gestation in comparison with a commercial line, with the aim of identifying differentially expressed genes and biological processes related to myogenesis and adipogenesis. Overall, the results demonstrate that genetic differences between the Piau breed and commercial lines influence the uterine and placental environment, as well as transcriptomic profiles associated with skeletal muscle formation and intramuscular fat deposition. These findings contribute to a better understanding of the mechanisms involved in prenatal development in pigs and reinforce the potential of the Piau breed as a strategic genetic resource for pig production. Additionally, they expand current knowledge of the porcine Y chromosome and suggest that local breeds may exhibit relevant regulatory particularities, even in biological processes that are highly conserved among mammals, with implications for future reproductive studies. Keywords: adipogenesis; endometrium; gene expression; placenta; myogenesis.

Durante a gestação, o útero passa por adaptações morfofuncionais essenciais à viabilidade embrionária, garantindo um ambiente adequado ao desenvolvimento inicial do concepto. A eficiência funcional da placenta é determinante para o crescimento e a sobrevivência fetal, especialmente nos estágios iniciais da gestação, e diferenças entre raças podem se refletir em variações morfológicas do ambiente uterino e placentário, avaliáveis por análises morfohistológicas. Paralelamente, o desenvolvimento do músculo esquelético em suínos é um processo complexo, regulado pela expressão coordenada de genes ao longo do período pré-natal. A miogênese e a adipogênese envolvem eventos críticos de proliferação e diferenciação celular que determinam o potencial de crescimento muscular e a deposição de gordura intramuscular, influenciando a qualidade da carne, e podem ser investigadas por meio da análise do perfil transcricional de conceptos via RNA- seq. Diante desse contexto, esta tese foi estruturada em três capítulos. O primeiro aborda as características fenotípicas e morfohistológicas do endométrio e da placenta de porcas da raça Piau e de linhagens comerciais aos 25 e 35 dias de gestação, evidenciando diferenças no desenvolvimento uterino, placentário e embrionário entre os grupos genéticos. O segundo capítulo concentra-se na determinação do sexo de conceptos da raça Piau em estágios iniciais do desenvolvimento, por meio da identificação de transcritos ligados ao cromossomo Y utilizando dados de RNA-seq, revelando genes associados ao desenvolvimento gonadal e características genéticas dessa raça. O terceiro capítulo analisa o perfil transcriptômico de conceptos da raça Piau aos 25 e 35 dias de gestação, em comparação com uma linhagem comercial, com o objetivo de identificar genes diferencialmente expressos e processos biológicos associados à miogênese e à adipogênese. De modo geral, os resultados demonstram que as diferenças genéticas entre a raça Piau e as linhagens comerciais influenciam o ambiente uterino e placentário, bem como os perfis transcriptômicos associados à formação do músculo esquelético e à deposição de gordura intramuscular. Esses resultados contribuem para a compreensão dos mecanismos envolvidos no desenvolvimento pré-natal em suínos e reforçam o potencial da raça Piau como um recurso genético estratégico para a produção suína. Adicionalmente, ampliam o conhecimento sobre o cromossomo Y em suínos e sugerem que raças locais podem apresentar particularidades regulatórias relevantes, mesmo em processos biológicos altamente conservados entre os mamíferos, com implicações para futuros estudos reprodutivos. Palavras-chave: adipogênese; endométrio; expressão gênica; placenta; miogênese.