Genomic analysis of fatty acid composition and gut microbiota in pigs

La carne de cerdo es una de las carnes más consumidas en el mundo, cuyo valor se ve afectado por su calidad y las preferencias del consumidor. La composición de los ácidos grasos (AGs) en músculo y tejido adiposo modifica la calidad de la carne. Del mismo modo, la microbiota intestinal, a través de...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Crespo Piazuelo, Daniel
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2018
País:España
Institución:CBUC, CESCA
Repositorio:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/666884
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/10803/666884
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Composició dels àcids grassos
Composición de los ácidos grasos
Fatty acid composition
Microbiota intestinal
Gut microbiota
Porcs
Cerdos
Pigs
Ciències de la Salut
575
Descripción
Sumario:La carne de cerdo es una de las carnes más consumidas en el mundo, cuyo valor se ve afectado por su calidad y las preferencias del consumidor. La composición de los ácidos grasos (AGs) en músculo y tejido adiposo modifica la calidad de la carne. Del mismo modo, la microbiota intestinal, a través de la producción de metabolitos como los ácidos grasos volátiles, puede también afectar su calidad. Sin embargo, la relación entre el genoma del cerdo y su microbiota intestinal no está bien estudiada. En la presente tesis se han realizado una serie de trabajos con el fin de profundizar en los mecanismos genéticos implicados en la determinación de la composición de los AGs. Además, se ha estudiado la composición de la microbiota a lo largo del intestino y su interacción con el genoma porcino. Se realizaron estudios de asociación del genoma completo (GWAS) entre 38.424 Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) y 60 caracteres fenotípicos relacionados con la composición de los AGs en músculo y grasa dorsal de 441 cerdos pertenecientes a tres retrocruces de la población experimental IBMAP: BC1_LD (25% Ibérico y 75% Landrace), BC1_PI (25% Ibérico y 75% Pietrain), y BC1_DU (25% Ibérico y 75% Duroc). El GWAS reveló nueve regiones del genoma porcino asociadas con doce caracteres de la grasa dorsal y seis regiones asociadas con seis medidas de la grasa intramuscular. Dentro de estas regiones, se identificaron 50 genes como candidatos funcionales a explicar la variación de estos caracteres. Los genes más relevantes fueron ELOVL3, ELOVL6, ELOVL7, FADS2, FASN y SCD. Además, el polimorfismo ELOVL6:c.‑394G>A fue el más asociado con los porcentajes de C14:0, C16:0, y C16:1(n-7) en grasa dorsal. Para estudiar otras variantes genéticas aparte de los SNPs, se detectaron 1.928.746 indels con tres programas (Dindel, SAMtools mpileup, y GATK) mediante los datos de secuenciación del genoma completo de siete fundadores (dos machos Ibéricos y cinco hembras Landrace) del material IBMAP. Se genotiparon diez indels localizados en genes relacionados con el metabolismo lipídico en los 441 cerdos de los tres retrocruces, encontrándose a distintas frecuencias alélicas. En la grasa intramuscular, el indel C1QTNF12:c.557_559delCCG presentó una asociación significativa con el porcentaje de ácido eicosadienoico (C20:2(n-6)). Para describir la composición de la microbiota a lo largo del intestino, se recogió el contenido luminal de cinco regiones (duodeno, yeyuno, íleo, colon proximal y distal) de trece cerdos Ibéricos. Posteriormente, mediante el método de amplificación y secuenciación del gen 16S rRNA, se identificaron 1.669 operational taxonomic units (OTUs) agrupados en 179 géneros, siendo los más abundantes Lactobacillus, Clostridium y Prevotella. Las muestras de colon eran más ricas en especies y se parecían más entre cerdos que las muestras del intestino delgado. Además, las predicciones funcionales del metagenoma a lo largo del intestino mostraron que sus rutas energéticas eran distintas. Finalmente, se estudió la asociación entre el genoma del cerdo y su microbiota intestinal. Se obtuvo la composición de la microbiota del recto de 285 cerdos Ibérico × Duroc mediante la amplificación y secuenciación del gen del 16S rRNA, identificándose un total de 1.257 OTUs agrupados en 101 géneros y 18 filos, siendo los filos más abundantes Firmicutes y Bacteroidetes. El GWAS reveló 17 regiones del genoma porcino asociadas con la abundancia relativa de los géneros Akkermansia, CF231, Phascolarctobacterium, Prevotella, SMB53 y Streptococcus. Dentro de estas regiones, se identificaron 38 genes como candidatos a modular la composición de la microbiota intestinal por su relación con el sistema inmunitario y el metabolismo de los mucopolisacáridos y los ácidos biliares.

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