Polimorfismo del gen calpaína en razas vacunas por la técnica pcr-rflp (Polymorphism of the calpain gene in cattle by pcr-rflp analysis )
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Polimorfismo del gen calpaína en razas vacunas por la técnica pcr-rflp (Polymorphism of the calpain gene in cattle by pcr-rflp analysis )

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Resumen
Se estudió la variabilidad de la subunidad reguladora del gen calpaína-II bovina mediante PCR-RFLP empleando la enzima de restricción HhaI. Se caracterizaron 253 bovinos, de razas europeas especializadas para carne (Hereford, Aberdeen Angus) o leche (Frisona), cebuínas (Gir, Guzerá y Nelore) y naturalizadas brasileñas (Caracú, Junqueira y Pantaneira). Dos formas alélicas fueron observadas: CAPN2A y CAPN2B. La primera fue más frecuente en las razas Hereford y Aberdeen Angus (estimación de frecuencias 0,8667 y 0,6034, respectivamente). Para las razas cebuínas y naturalizadas brasileñas, las frecuencias de CAPN2A fueron: 0,0834 y 0,4667. Se formula la hipótesis de una posible relación entre alelo CAPN2A con la terneza de la carne. Si ello es confirmado, permitirá identificar precozmente los animales de interés, favoreciendo el progreso genético de las poblaciones bovinas. Esto para el Pantaneiro y otras razas naturalizadas brasileñas, así como para las poblaciones criollas de la América del Sur, muchas de estas en proceso avanzado de extinción, podría incentivar su expansión, en función de los valores económicos que podrían ser agregados y su potencial para el mejoramiento de la palatabilidad de la carne.
Abstract
The variability of the regulatory subunit of the gene calpain-II was studied through PCR-RFLP analysis using the restriction enzyme HhaI. A total of 253 cattle of specialized European breeds to meat (Hereford, Aberdeen Angus) and milk (Friesian), as well as zebu breeds (Gyr, Guzerá, Nellore) and Brazilian naturalized breeds (Caracú, Junqueira, Pantaneira) was characterized. The two alleles identified in the study were assigned to CAPN2A and CAPN2B. The first one was more frequent in Hereford and Aberdeen Angus, whose frequencies were 0.8867 and 0.6034, respectively. For Brazilian naturalized and zebu breeds, the frequencies of CAPN2A were 0.0834 and 0.4667, respectively. We considered the hypothesis of a possible relation of CAPN2A allele with meat tenderization. If confirmed, it will allow identify the interesting animals precociously, favoring the genetic progress of the cattle populations. This for Pantaneiro and other National breeds, as well as for the Creole populations of the South America, many of these in advanced process of extinction, could stimulate its expansion, based on the economic values that could be added and its potential for the improvement of the meat tenderization.

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Publié le 01 janvier 2005
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Langue Español

Extrait

POLIMORFISMO DEL GEN CALPAÍNA EN RAZAS VACUNAS POR
LA TÉCNICA PCR-RFLP
POLYMORPHISM OF THE CALPAIN GENE IN CATTLE BY PCR-RFLP ANALYSIS
1 1 1 2 3 3Lara, M.A.C. , R.F. Nardon , G. Bufarah , J.J.A.A. Demarchi , J.R. Sereno , S.A. Santos y
3U.G.P. Abreu
1Instituto de Zootecnia/ Apta/ Secretaria de Agricultura e Abastecimento. Cx. Postal. 60. 13.460-000, Nova
Odessa. São Paulo. Brasil. E-mail: malara@iz.sp.gov.br
2Pólo Regional de Desenvolvimento Tecnológico do Extremo Oeste/ APTA/ SAA. Cx. Postal. 67. 16.900-
000, Andradina, SP. Brasil.
3Embrapa Pantanal. Cx. Postal. 109. 79.320-9000. Corumbá, MS. Brasil.
PALABRAS CLAVE ADICIONALES ADDITIONAL KEYWORDS
Caracterización genética. Marcador genético. Genetic characterization. Genetic marker. Meat
Terneza de carne. tenderization.
RESUMEN
Se estudió la variabilidad de la subunidad Sur, muchas de éstas en proceso avanzado de
extinción, podría incentivar su expansión, enreguladora del gen calpaína-II bovina mediante
PCR-RFLP empleando la enzima de restricción función de los valores económicos que podrían
HhaI. Se caracterizaron 253 bovinos, de razas ser agregados y su potencial para el mejoramien-
to de la palatabilidad de la carne.europeas especializadas para carne (Hereford,
Aberdeen Angus) o leche (Frisona), cebuínas
(Gir, Guzerá y Nelore) y naturalizadas brasileñas
(Caracú, Junqueira y Pantaneira). Dos formas SUMMARY
A Balélicas fueron observadas: CAPN2 y CAPN2 .
La primera fue más frecuente en las razas The variability of the regulatory subunit of the
gene calpain-II was studied through PCR-RFLPHereford y Aberdeen Angus (estimación de fre-
cuencias 0,8667 y 0,6034, respectivamente). analysis using the restriction enzyme HhaI. A
Para las razas cebuínas y naturalizadas brasile- total of 253 cattle of specialized European breeds
A to meat (Hereford, Aberdeen Angus) and milkñas, las frecuencias de CAPN2 fueron 0,0834
y 0,4667 respectivamente. Se formula la hipóte- (Friesian), as well as zebu breeds (Gyr, Guzerá,
Asis de una posible relación entre alelo CAPN2 Nellore) and Brazilian naturalized breeds (Cara-
cú, Junqueira, Pantaneira) was characterized.con la terneza de la carne. Si ello es confirmado,
permitirá identificar precozmente los animales de The two alleles identified in the study were
A Binterés, favoreciendo el progreso genético de las assigned to CAPN2 and CAPN2 . The first one
was more frequent in Hereford and Aberdeenpoblaciones bovinas. Esto para el Pantaneiro y
otras razas naturalizadas brasileñas, así como Angus, whose frequencies were 0.8867 and
para las poblaciones criollas de la América del 0.6034, respectively. For Brazilian naturalized
Arch. Zootec. 54: 305-310. 2005.
PolimorfismoLara.p65 305 07/12/2005, 9:06LARA, NARDON, BUFARAH, DEMARCHI, SERENO, SANTOS Y ABREU
Aand zebu breeds, the frequencies of CAPN2 Dos isoenzimas han sido descritas,
were 0.0834 and 0.4667, respectively. We denominadas µ-calpaína (calpaína I) y
considered the hypothesis of a possible relation m-calpaína (calpaína II), que se
Aof CAPN2 allele with meat tenderization. If hidrolizan para producir proteinasas en
confirmed, it will allow identify the interesting la presencia del calcio, en concentra-
animals precociously, favoring the genetic ciones micro-molar y mili-molar, res-
progress of the cattle populations. This for pectivamente (Ilian et al., 1998). Es-
Pantaneiro and other National breeds, as well as tas isoenzimas son dímeras, compues-
for the Creole populations of the South America,
tas por dos subunidades: una de 30many of these in advanced process of extinction,
kDa y, la otra, de 80kDa. La unidadcould stimulate its expansion, based on the
mayor presenta cuatro dominios (I-economic values that could be added and its
IV). La menor, es idéntica parapotential for the improvement of the meat
CAPN1 y CAPN2 y presenta dos do-tenderization.
minios (V-VI) (Simon et al., 1988).
Algunas enzimas proteolíticas y sus
genes inhibitorios, de cuyos productosINTRODUCCIÓN
y alelos se conoce la fisiología, han
La seguridad alimentaria y la sido descritos como genes candidatos
palatabilidad, son las propiedades más para el estudio de QTL (quantitative
valoradas en la compra de la carne. La trait locus), siendo la calpaína un fuer-
terneza forma parte de la calidad sen- te candidato relacionado con la terne-
sorial que junto con el sabor y la jugo- za de carne (Smith et al., 2000).
sidad determinan las variaciones en la La calpaína es una proteasa
palatabilidad de la carne. citoplasmática responsable del efecto
El desarrollo de marcadores gené- iniciador de la degradación de proteí-
ticos relacionados con la palatabilidad nas miofibrilares, durante el proceso
viene siendo incentivado por el merca- de abastecimiento de la carne bajo
do consumidor por la dificultad para refrigeración, y su actividad está rela-
identificar animales con característi- cionada con la terneza de carne (Huff-
cas deseables.
Lonergan-Lonergan et al, 1996). Por
Durante el rigor mortis, el tamaño
esta razón los estudios bioquímicos y
del sarcómero se reduce, causando
genéticos relacionados con los siste-una compactación del contenido
mas proteolíticos de la calpaína semiofibrillar, lo que ocurre concomi-
consideran decisivos para aclarar lostantemente con la maduración de la
cambios fisiológicos en la estructuracarne. La terneza final es resultante de
muscular durante el período postla eficacia de la degradación enzimática
mortem, cuyos resultados contribuiránpara alterar las estructuras compac-
a la mejoría de la calidad de carne. Eltadas de las miofibrillas. De los proce-
presente estudio trata de establecer lasos biológicos envueltos en la calidad
variabilidad del gen calpaína (CAPN2)final de la carne la actividad del siste-
en bovinos de razas europeas especia-ma de las calpaínas parece ser el fac-
lizadas, cebuínas y naturalizadas brasi-tor principal (Delgado et al., 2001a y
leñas.2001b).
Archivos de zootecnia vol. 54, núm. 206-207, p. 306.
PolimorfismoLara.p65 306 07/12/2005, 9:06POLIMORFISMO DEL GEN VACUNO CALPAÍNA POR LA TÉCNICA PCR-RFLP
MATERIAL Y MÉTODOS análisis del RFLP fueron realizados en
gel de poliacrilamida al 5 p.100, me-
Se estudiaron 253 bovinos de razas diante técnica de coloración con nitra-
europeas especializadas para carne to de plata.
(Aberdeen Angus, Hereford) y leche Las frecuencias alélicas y geno-
(Frisona), cebuínas (Gir, Guzerá y típicas fueron estimadas a través del
Nelore) y naturalizadas brasileñas (Ca- programa GENEPOP (Raymond y
racú, Junqueira y Pantaneiro). Rousset, 1995) que también fue em-
El ADN genómico fue obtenido a pleado para verificar el equilibrio de
partir de muestras de sangre con el Hardy-Weinberg.
empleo de un kit comercial de purifica-
ción (PROMEGA).
Las secuencias utilizadas en la RESULTADOS Y DISCUSIÓN
amplificación del gen CAPN2, descri-
El presente estudio presenta la va-ta por Zhang et al. (1996), fueron las
riabilidad genética de la subunidadsiguientes: 5’-CCC CTC GCA CAC
menor reguladora de m-calpaína, queATT ACT CCA AC, complementaría
se ha denominado CAPN2, para nueveal gen calpaína entre el nucleótido 293
razas vacunas. Un fragmento de,(extremad 5’) y 315 (extremad 3’), y
aproximadamente, 1800 pb, de las cua-3’-ATA CGG CCT GCC ACT TTT
TGA TG, correspondiente a la región les 288 pb son secuencias codificado-
entre el nucleótido 558 (extremad 5') y ras, localizadas entre los exones 4 y 8,
580 (extremad 3'). fue amplificado para la detección de la
La reacción en la cadena de la mutación.
polimerasa (PCR) fue realizada en un Dos formas alélicas fueron obser-
A Bvolumen de 25 µl, a partir de 200 ng de vadas, CAPN2 y CAPN2 , por la téc-
ADN molde, empleándose la siguiente nica de PCR-RFLP empleándose la
solución: 20 mM Tris-HCl, pH 8,4, 50 enzima HhaI (GCG’C). El alelo
AmM de KCl, 1,5 mM de MgCl , 264 µM CAPN2 fue caracterizado por la pre-
2
de cada dNTP, 0,4 µM de cada ceba- sencia de dos sitios de restricción, re-
dor y 2,5 U Taq polimerasa Platinun sultando tres fragmentos, con 900, 620
B(Invitrogen). El PCR fue conducido en y 280 pb. El alelo CAPN2 presentó
el Termociclador Express Hybaid, solamente un sitio de restricción, ori-
en las siguientes condiciones: desnatu- ginando dos fragmentos, con 1520 y
ralización inicial de 95°C por 5 min, 280 pb. Como se ve en la figura 1, los
seguida de 35 ciclos de amplificación animales homocigotos AA presenta-
(desnaturalización de 94°C por 30 s, ron tres bandas (900, 620 y 280 pb), los
ºhibridación de 60C por 27 s y exten- homocigotos BB, dos bandas (1520 y
sión de 72°C por 90 s), y una extensión 280 pb) y, los heterocigotos AB, cuatro
final de 72°C por 30 min. Para la bandas (1520, 900, 620 y 280 pb).
digestión de 10 µl del producto a

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