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# Biología # Biología molecular

El Auge de los Cobayos Kuri: Una Nueva Era en la Producción de Carne

Los conejillos de indias Kuri muestran potencial para aumentar la producción de carne a través de la investigación genética.

Sheyla Carmen, Lilia Chauca, Claudia Yalta, Enrique Alvarado, Edwin Mellisho

― 8 minilectura


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Los conejillos de Indias, o Cavia porcellus, son animales pequeños que originalmente vienen de la región de los Andes en Sudamérica. En Perú, son más que solo mascotas; tienen un lugar especial en la cultura y cada vez se ven más como una fuente de carne nutritiva. Esto ha llevado a un auge en la industria de cría de estos animales, especialmente en áreas rurales donde la agricultura es un modo de vida.

El auge de la raza Kuri

Hay una raza de conejillo de Indias relativamente nueva llamada Kuri, que ha llamado la atención por su capacidad de producir más carne. Esta raza se desarrolló a través de una selección cuidadosa y cría a partir de otros tipos como los conejillos de Indias Peru y Andina. La raza Kuri es conocida por ser alrededor de un 20% más pesada que sus antepasados y un 13.5% más prolífica, lo que significa que pueden tener más crías. Esto las hace especialmente atractivas para las granjas que quieren producir más carne.

Desarrollo muscular en conejillos de Indias

Uno de los factores clave que influye en la cantidad de carne que puede producir un conejillo de Indias es cómo se desarrollan sus músculos. Lamentablemente, muchos factores pueden afectar el crecimiento muscular, como lo que comen, cómo son cuidados, su edad y hasta su género. Por eso, el peso de los cadáveres de conejillos de Indias puede variar ampliamente, desde 237 gramos hasta 893 gramos.

Cuando se trata de qué partes del conejillo de Indias ofrecen más carne, las piernas y las costillas son los cortes más valiosos, constituyendo una parte significativa del animal. Después de eso están el hombro y el cuello, que también contribuyen al rendimiento total de carne.

Diferencias genéticas entre razas

Investigaciones han demostrado que diferentes razas de conejillos de Indias, como Peru, Andina, Inti, Inka, Merino y Criollo, tienen diferentes composiciones químicas en su carne. Estas diferencias hacen necesario profundizar en la genética de estos animales, especialmente cómo sus genes juegan un papel en el crecimiento muscular.

La raza Kuri se destaca por su desarrollo muscular superior y capacidades de crecimiento. Desde que se introdujo en 2021, ha crecido el interés por descubrir qué hace especial a esta raza a nivel genético.

El papel del gen de la Miostatina

Un factor importante en el crecimiento muscular es un gen conocido como miostatina, o MSTN. Este gen generalmente funciona como un freno en el crecimiento muscular, limitando qué tan grandes pueden hacerse las fibras musculares. En varios estudios con animales, incluyendo ratones y cerdos, se ha observado que si la miostatina no funciona correctamente, la masa muscular puede aumentar significativamente, lo que lleva a lo que se conoce como un fenotipo de "doble músculo".

Los conejillos de Indias muestran un patrón particular al estudiar este gen. Las razas nativas típicamente tienen un crecimiento muscular limitado comparado con la raza Kuri, lo que la convierte en una excelente oportunidad para aprender más sobre el desarrollo muscular.

Enfoque de investigación

En un estudio reciente, los científicos compararon la actividad genética en los músculos de conejillos de Indias nativos y Kuri. También examinaron el tejido muscular bajo un microscopio para tener una mejor idea de lo que estaba sucediendo a nivel celular. La combinación de estos enfoques ayuda a iluminar los factores genéticos y biológicos que contribuyen al crecimiento muscular.

Resultados de histología muscular

Un objetivo importante en la cría de animales es aumentar la cantidad de carne que se puede producir de manera efectiva. Seleccionar los genes correctos relacionados con el crecimiento muscular es crucial para lograr este objetivo. En este estudio, los investigadores examinaron de cerca el músculo semitendinoso de los conejillos de Indias.

Descubrieron que el tamaño promedio de las fibras musculares en los conejillos de Indias nativos era de alrededor de 927 micrómetros cuadrados en comparación con un promedio mucho mayor de 1,760 micrómetros cuadrados para los conejillos de Indias Kuri. Estos resultados destacan las claras diferencias en el tamaño muscular y dan pistas sobre cómo cada raza podría desempeñarse en la producción de carne.

Secuenciación de ARN y hallazgos

Los investigadores prepararon muestras de ADN de ambos tipos de conejillos de Indias y las secuenciaron para estudiar las diferencias en la expresión genética. Generaron una gran cantidad de datos que sumaban 263 millones de lecturas con impresionantes puntajes de calidad. La mayoría de estas lecturas se alinearon perfectamente con un genoma de referencia, asegurando que los datos fueran confiables.

En total, identificaron más de 16,000 genes presentes en el músculo de conejillos de Indias, con 15,130 de esos mostrando expresión en todas las muestras. Estos descubrimientos preparan el terreno para una comprensión más profunda del desarrollo muscular en los conejillos de Indias.

Análisis de expresión genética diferencial

El análisis descubrió 209 genes en el músculo semitendinoso que estaban expresados de forma diferencial entre los conejillos de Indias nativos y Kuri. De estos, 44 genes estaban más activos en los conejillos de Indias Kuri, mientras que 165 genes estaban menos activos. Esto indicó que las diferencias en el crecimiento muscular entre las dos razas se debían principalmente a la reducción de la expresión de genes específicos en lugar de la activación de nuevos.

Algunos genes notables que estaban más activos en los conejillos de Indias Kuri incluían MIOX y TTC39C. Mientras tanto, varios genes conocidos por inhibir el crecimiento muscular eran menos activos en la raza Kuri, incluyendo GADD45G y FBXO32. Sorprendentemente, el gen de la miostatina mostró mayor actividad en los conejillos de Indias Kuri, aunque no alcanzó el nivel de ser considerado "regulado al alza".

Importancia del análisis de vías

Un análisis adicional usando KEGG (Enciclopedia de Genes y Genomas de Kioto) mostró que los genes expresados de forma diferencial estaban conectados a varias vías metabólicas cruciales para el crecimiento muscular. Estas incluían procesos relacionados con aminoácidos y carbohidratos, vías de señalización que ayudan a las células a comunicarse y vías hormonales que juegan roles en el crecimiento y desarrollo.

Curiosamente, el estudio reveló que las vías relacionadas con la atrofia muscular, o disminución, también estaban subexpresadas. Los genes involucrados en la descomposición del tejido muscular no eran tan activos en los conejillos de Indias Kuri, lo que indica un posible efecto protector contra la pérdida muscular.

Identificación de variantes genéticas

Los investigadores también buscaron variaciones genéticas en la región de la miostatina, específicamente en los conejillos de Indias Kuri. Encontraron mutaciones significativas que podrían afectar la estructura y función de la proteína miostatina. Una mutación particularmente notable fue una delección que podría llevar a una versión acortada de la proteína miostatina, lo que podría impactar su capacidad para regular el crecimiento muscular.

Además, otras variaciones en la región podrían influir en cómo se expresa la miostatina, afectando potencialmente el crecimiento muscular. Estos descubrimientos sugieren que los cambios genéticos en el gen de la miostatina están estrechamente relacionados con el desarrollo muscular observado en los conejillos de Indias Kuri.

Conectando datos genéticos con el crecimiento muscular

El estudio destacó que la sobreexpresión observada de la miostatina en los conejillos de Indias Kuri probablemente fue una respuesta a las mutaciones genéticas presentes. A pesar del papel del gen como un inhibidor del crecimiento muscular, las mutaciones pueden significar que su función esté alterada, contribuyendo al crecimiento muscular mejorado que se ve en esta raza.

La investigación también identificó una serie de vías metabólicas y de señalización que estaban significativamente reguladas entre los dos tipos de conejillos de Indias. Esto incluyó vías que promueven el crecimiento muscular, indicando que los conejillos de Indias Kuri han desarrollado mecanismos genéticos únicos para apoyar su tamaño muscular aumentado.

Conclusión

En resumen, la investigación sobre los conejillos de Indias Kuri y nativos ha proporcionado valiosos conocimientos sobre los factores genéticos que contribuyen al crecimiento muscular. Los hallazgos del estudio sugieren que las mutaciones en el gen de la miostatina y la regulación diferencial de varias vías son probablemente responsables de las características musculares mejoradas que se ven en la raza Kuri. Este conocimiento podría informar investigaciones futuras destinadas a mejorar aún más la producción de conejillos de Indias y la calidad de la carne.

A medida que los conejillos de Indias continúan ganando popularidad no solo como mascotas sino como fuente de alimento, entender su genética podría ser la clave para un enfoque de cría más eficiente y sostenible. ¿Quién diría que estos pequeños peluditos pudieran tener tanto potencial en el mundo de la producción de carne?

Fuente original

Título: Transcriptomic Analysis Reveals MSTN Mutations and Mechanisms of Muscle Hypertrophy in a New Guinea Pig Breed

Resumen: The guinea pig (Cavia porcellus), a species native to Peru, is valued for its meat production, where muscle development is essential for productive efficiency. The new Kuri breed, obtained through selective breeding and genetic selection, has shown a phenotype with more developed musculature compared to native guinea pigs. In this study, we conducted a comparative transcriptomic analysis between Native and Kuri breed guinea pig, complemented by histological analysis of the semitendinosus muscle to investigate the underlying mechanisms responsible for the differences in muscle morphology. Histological analysis revealed a significant increase in muscle fiber area in the Kuri breed compared to the native guinea pigs. At the molecular level, key mutations were identified in the MSTN gene, including variants in the 3 UTR region and a frameshift mutation, which alter the genes inhibitory function on muscle growth. Additionally, differences were observed in the expression of pathways related to muscle degradation, energy metabolism, and angiogenesis, which explain the greater muscle hypertrophy in the Kuri breed. These findings provide a first understanding of the genetic mechanisms responsible for muscle hypertrophy in the Kuri breed and suggest candidate genes for improving meat quality through molecular genetic breeding programs in guinea pigs. AUTHOR SUMMARYThe guinea pig in Peru is valued for its meat production. The new Kuri breed, obtained through selective breeding and genetic selection has shown a phenotype with more developed musculature compared to other breeders. In our study, comparative transcriptomic analysis between Native and Kuri breed guinea pig, complemented by histological analysis of the semitendinosus muscle to investigate the underlying mechanisms responsible for the differences in muscle morphology. Histological analysis showed significant increase in muscle fiber area in the Kuri breed compared to the native. Furthermore, it is the first time that we identify in guinea pig, key mutations in the MSTN gene, which alter the genes inhibitory function on muscle growth. The impact of this finding will allow us to plan genetic improvement strategies in this species that promote muscle hypertrophy, paving the way for future research and its potential impact on guinea pig production.

Autores: Sheyla Carmen, Lilia Chauca, Claudia Yalta, Enrique Alvarado, Edwin Mellisho

Última actualización: 2024-12-09 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.09.627469

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.09.627469.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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