Identificação e análise funcional in silico de variantes nos genes de proteínas do leite das raças Guzerá e Gir
| dc.creator | Carolina Guimarães Ramos Matosinho | |
| dc.creator | Maria Raquel Santos Carvalho | |
| dc.creator | Izinara Rosse Cruz | |
| dc.date.accessioned | 2023-03-30T16:05:57Z | |
| dc.date.accessioned | 2025-09-08T23:04:21Z | |
| dc.date.available | 2023-03-30T16:05:57Z | |
| dc.date.issued | 2016-02-17 | |
| dc.description.abstract | Milk is a food of high nutritional value and of great importance in human nutrition, a source of vitamins, minerals (especially calcium), carbohydrates, lipids and proteins. Milk consists of two groups of proteins: a solid fraction, formed predominantly by caseins, and a soluble fraction, formed by whey proteins. Caseins are important in cheese production and are a basis for dairy products. Whey proteins bring many benefits to human health, participating in cell repair, generating energy for physical activities and protection for the cardiovascular system. The Brazilian cattle herd is made up of representatives of Taurine (Bos taurus), Zebu (Bos indicus) and their crossbred breeds. Zebu cattle produce most of the national herd with more than 165 million animals, including beef and dairy cattle. Among dairy zebu cattle, the Guzerá and Gir breeds are of great importance for the national agricultural scenario, contributing as producers of milk and meat and as suppliers of genetic material for crossbreeding. The composition of the milk varies according to breed, diet and individual characteristics. Different breeds, throughout their evolution, have accumulated different sets of genetic variants. Some of these variants can be functional, explaining individual or interbreed differences in milk composition. Some functional variants have already been investigated, however, no study has investigated these variants on a genomic scale in the Guzerá and Gir breeds. In this context, the present dissertation had as objectives: 1. To identify, through in silico analyzes, variants in the genes that encode milk proteins, in three Guzerá bulls and three Gir bulls, submitted to whole genome sequencing; 2. Predict, using in silico analysis, the potential for functional repercussion of these variants, that is, to identify which ones should be the target of investigation in future studies, in the search for variants, that would respond for the differences in the concentration of milk proteins between these breeds and between Zebu breeds when compared to taurines. As a result, 70 variants were found in the casein cluster [αS1-casein (CSN1S1), β-casein (CSN2), αS2-casein (CSN1S2) and κ-casein (CSN3)] and in the α-lactalbumin (LALBA) genes, β-lactoglobulin (LGB) and lactoferrin (LTF). Of that total, 37 variants were described for the first time. For functional analysis, 37 new variants and one variant in the coding region already described were selected. Evidence for functionality were found for 20 of these 38 variants: two are missense mutations, two variants affect splicing recognition sites (of these, one also changes a miRNA recognition site), 15 affect an evolutionarily conserved position (of these, two also change miRNA recognition sites) and one altered miRNA recognition site. LTF Thr546Asn and LALBA Ile60Val mutations affect evolutionarily conserved nucleotide positions. Impacts on the 3D structure of the protein due to these mutations were not detected. The mutation in the LTF gene, at position BTA2:53548773, creates an alternative splicing site, which would lead to a premature stop codon, producing an isoform of 550 amino acids. Thus, with this study it was possible to identify 70 variants in the genes that encode milk proteins in the Guzerá and Gir breeds and select 20 potentially functional variants for future studies. | |
| dc.description.sponsorship | CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico | |
| dc.description.sponsorship | FAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais | |
| dc.description.sponsorship | CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/1843/51375 | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de Minas Gerais | |
| dc.rights | Acesso Restrito | |
| dc.subject | Genômica | |
| dc.subject | Bioinformática | |
| dc.subject | Bovinos | |
| dc.subject | Gir (Zebu) | |
| dc.subject | Guzera (Zebu) | |
| dc.subject | Leite | |
| dc.subject | Caseínas | |
| dc.subject.other | mutação | |
| dc.subject.other | bovino | |
| dc.subject.other | leite | |
| dc.subject.other | CSN1S1 | |
| dc.subject.other | CSN2 | |
| dc.subject.other | CSN1S2 | |
| dc.subject.other | CSN3 | |
| dc.subject.other | LALBA | |
| dc.subject.other | LGB | |
| dc.subject.other | LTF | |
| dc.subject.other | Gir | |
| dc.subject.other | Guzerá | |
| dc.title | Identificação e análise funcional in silico de variantes nos genes de proteínas do leite das raças Guzerá e Gir | |
| dc.type | Dissertação de mestrado | |
| local.contributor.advisor-co1 | Izinara Rosse Cruz | |
| local.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4671130343607854 | |
| local.contributor.advisor1 | Maria Raquel Santos Carvalho | |
| local.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/6744869566831263 | |
| local.contributor.referee1 | Gabriel da Rocha Fernandes | |
| local.contributor.referee1 | Glória Regina Franco | |
| local.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/1274016508660110 | |
| local.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/6744869566831263 | |
| local.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/4671130343607854 | |
| local.description.embargo | 2018-02-17 | |
| local.description.resumo | O leite é um alimento de elevado valor nutritivo e de grande importância na alimentação humana, fonte de vitaminas, minerais (particularmente cálcio), carboidratos, lipídios e proteínas. O leite é composto por dois grupos de proteínas: uma fração sólida, formada predominantemente pelas caseínas, e uma fração solúvel, formada pelas proteínas do soro ou whey proteins. As caseínas são importantes na produção do queijo e são a base para os produtos lácteos. As proteínas do soro trazem muitos benefícios para a saúde humana, participando do reparo celular, gerando energia para atividades físicas e proteção para o sistema cardiovascular. O rebanho bovino brasileiro é formado por representantes de raças taurinas (Bos taurus), zebuínas (Bos indicus) e seus mestiços. Os zebuínos constituem a maior parte do rebanho nacional com mais de 165 milhões de animais entre bovinos de corte e de leite. Dentre os zebuínos leiteiros, as raças Guzerá e Gir são de grande importância para o cenário da agropecuária nacional, contribuindo como produtoras de leite e carne e como fornecedoras de material genético para cruzamentos. A composição do leite varia de acordo com a raça, alimentação e características individuais. Diferentes raças, ao longo de sua evolução, acumularam diferentes conjuntos de variantes genéticas. Algumas destas variantes podem ser funcionais, explicando diferenças individuais ou inter-raciais na composição do leite. Algumas variantes funcionais já foram investigadas, porém, nenhum estudo investigou essas variantes em escala genômica nas raças Guzerá e Gir. Nesse contexto, a presente dissertação teve como objetivos: 1. Identificar, através de análises in silico, variantes nos genes que codificam proteínas do leite, em três touros da raça Guzerá e três touros da raça Gir, submetidos a sequenciamento completo do genoma; 2. Prever, novamente através de análises in silico, o potencial para repercussão funcional destas variantes, ou seja, identificar quais deveriam ser alvo de investigação em estudos futuros, na busca por variantes, que possam ser responsáveis pelas diferenças na concentração das proteínas do leite entre essas raças e entre as raças zebuínas quando comparadas às taurinas. Como resultado, foram encontradas 70 variantes no cluster das caseínas [αS1-caseína (CSN1S1), β-caseína (CSN2), αS2-caseína (CSN1S2) e κ-caseína (CSN3)] e nos genes α-lactalbumina (LALBA), β-lactoglobulina (LGB) e lactoferrina (LTF). Desse total, 37 variantes foram descritas pela primeira vez. Para as análises funcionais, foram selecionadas as 37 variantes novas e uma variante em região codante já descrita. Evidências para a funcionalidade foram encontradas para 20 destas 38 variantes: duas são mutações missense, duas variantes afetam sítios de reconhecimento de splicing (destas, uma altera também sítio de reconhecimento de miRNA), 15 afetam uma posição evolutivamente conservada (destas, duas alteram também sítios de reconhecimento de miRNA) e uma altera sítio de reconhecimento de miRNA. As mutações LTF Thr546Asn e LALBA Ile60Val afetam posições nucleotídicas evolutivamente conservadas. Impactos sobre a estrutura 3D da proteína em função da mutação não foram detectados. A mutação no gene LTF, na posição BTA2:53548773, cria um sítio de splicing alternativo, que levaria a um stop codon prematuro, produzindo uma isoforma de 550 aminoácidos. Assim, com este estudo foi possível identificar 70 variantes nos genes que codificam proteínas do leite nas raças Guzerá e Gir e selecionar 20 variantes potencialmente funcionais para estudos futuros. | |
| local.publisher.country | Brasil | |
| local.publisher.department | ICB - INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLOGICAS | |
| local.publisher.initials | UFMG | |
| local.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Genética |