Integrative analysis of gut microbiome, gene expression, and lipid metabolism in pigs
El porc és una espècie important en la producció i la investigació, ja que la carn de porc és una de les més demandades arreu del món i aquesta espècie és clau per a diferents camps d'investigació humana. Per tant, és important aprofundir en el coneixement de les complexes interaccions entre l&...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2024 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:301021 |
| Acceso en línea: | https://ddd.uab.cat/record/301021 |
| Access Level: | acceso embargado |
| Palabra clave: | Porc Pig Cerdo Metagenoma Metabolisme de lípids Lipid metabolism Metabolismo de lípidos Ciències de la Salut |
| Sumario: | El porc és una espècie important en la producció i la investigació, ja que la carn de porc és una de les més demandades arreu del món i aquesta espècie és clau per a diferents camps d'investigació humana. Per tant, és important aprofundir en el coneixement de les complexes interaccions entre l'expressió gènica en diferents teixits, la microbiota intestinal i la composició d'àcids grassos (AG) en els porcs. Vam realitzar una anàlisi WGCNA i vam identificar mòduls de gens coexpressats en el teixit muscular, revelant correlacions significatives amb els perfils d'AG. Notablement, dos mòduls gènics es van correlacionar positivament amb els AG saturats i monoinsaturats, i negativament amb els AG poliinsaturats i la relació omega-6/omega-3, destacant vies relacionades amb la biosíntesi d'AG insaturats i el metabolisme d'AG. Per contra, altres dos mòduls van mostrar correlacions positives amb els AG poliinsaturats i la relació omega-6/omega-3, i correlacions negatives amb els AG saturats i monoinsaturats, vinculats a vies de degradació d'àcids grassos i fosforilació oxidativa. A més, vam explorar el paper de la microbiota intestinal en el metabolisme de l'hoste, particularment la producció d'àcids grassos de cadena curta (AGCC) a partir de compostos no digeribles, i la seva posterior acumulació als teixits. Es van trobar associacions significatives entre gèneres bacterians i arqueals amb els perfils d'AG en el contingut rectal, el greix dorsal i el múscul. Específicament, l'abundància d'àcid n-butíric es va correlacionar positivament amb el gènere bacterià Prevotella i negativament amb Akkermansia, mentre que l'àcid acètic va mostrar la tendència oposada. A més, Rikenellaceae RC9 gut group es va associar positivament amb l'àcid palmític en el múscul i negativament amb l'àcid esteàric en el greix dorsal i l'àcid oleic en el múscul, suggerint el paper indirecte de la microbiota en la modulació de la composició d'AG. Després, vam estudiar les diferències entre el metagenoma i el metatranscriptoma de porcs amb diferències extremes en el perfil d'AGCC en el seu contingut rectal. A nivell de gènere, Clostridium va ser el més actiu, malgrat ser el tercer en abundància. Els gèneres més abundants van ser Bacteroides i Prevotella, tot i que Treponema va ser el segon gènere més actiu. A més, alguns gèneres com Dorea, Dysgonomonas i Butyricicoccus van ser més actius que abundants. A nivell de fílum, Spirochaetota va mostrar una activitat d'expressió superior a l'esperada en relació amb la seva abundància. L'anàlisi diferencial metatranscriptòmic va revelar que les espècies de Lactobacillus i Pediococcus eren més actives en mostres amb alt contingut d'àcid acètic i baix contingut d'àcid propiónic. A més, es va identificar Akkermansia glycaniphila com a productora d'acetat, mentre que Prevotella copri va ser més activa en mostres amb alt contingut d'àcid butíric, donant suport al seu paper en la producció de butirat a través de la via del butiril-CoA. L'anàlisi funcional va destacar una expressió significativa de proteïnes relacionades amb espores i activitat de bacteriòfags, com antB. Finalment, vam investigar el paper crucial del fetge en el metabolisme d'AG i la seva interacció amb la microbiota intestinal i la funció immunitària. Vam identificar diversos gèneres bacterians, com Agathobaculum, Collinsella, Floccifex, Phascolarctobacterium, SFLA01 i Streptococcus, que potencialment influeixen en l'expressió de gens clau del fetge relacionats amb el metabolisme energètic. Es van identificar gens com ABCD3, CXCL8, CYP8B1, DEFB1, ELOVL2, FADS2, HMGCS2, MZB1 i SCD que són modulats per aquests predictors microbians, suggerint possibles vies per a la modulació de l'expressió gènica basada en la microbiota. En resum, aquest treball proporciona una visió integral de les connexions entre les xarxes gèniques, el microbioma intestinal i el metabolisme de lípids, oferint estratègies potencials per millorar la qualitat de la carn a través d'intervencions genètiques i microbianes. |
|---|