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# Biologie # Biologie moléculaire

L'essor des cochons d'Inde Kuri : Une nouvelle ère dans la production de viande

Les cobayes Kuri montrent du potentiel pour un meilleur rendement en viande grâce à la recherche génétique.

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

― 8 min lire


Cochons d'Inde Kuri : des Cochons d'Inde Kuri : des centrales à viande la production de viande de cobaye. Des découvertes génétiques améliorent
Table des matières

Les cobayes, ou Cavia porcellus, sont de petits animaux originaires de la région des Andes en Amérique du Sud. Au Pérou, ils sont plus que des animaux de compagnie ; ils ont une place spéciale dans la culture et sont de plus en plus considérés comme une source de viande nutritive. Cela a entraîné une industrie florissante autour de l'élevage de ces animaux, surtout dans les zones rurales où l'agriculture est un mode de vie.

L'essor de la race Kuri

Il existe une race relativement nouvelle de cobaye appelée Kuri, qui a attiré l'attention pour sa capacité à produire plus de viande. Cette race a été développée grâce à une sélection et un croisement attentifs d'autres types comme le cobaye péruvien et andin. La race Kuri est connue pour être environ 20 % plus lourde que ses ancêtres et 13,5 % plus prolifique, ce qui signifie qu'ils peuvent avoir plus de bébés. Cela les rend particulièrement attrayants pour les fermes qui veulent produire plus de viande.

Développement musculaire chez les cobayes

L'un des facteurs clés qui influencent la quantité de viande qu'un cobaye peut produire est le développement de ses muscles. Malheureusement, de nombreux facteurs peuvent affecter la croissance musculaire, comme ce qu'ils mangent, comment ils sont soignés, leur âge et même leur sexe. À cause de ça, le poids des carcasses de cobayes peut varier énormément, allant de 237 grammes à 893 grammes.

En ce qui concerne les parties du cobaye qui fournissent le plus de viande, les pattes et les côtes sont les morceaux les plus précieux, constituant une part importante de l'animal. Viennent ensuite l'épaule et le cou, qui contribuent aussi au rendement global en viande.

Différences génétiques entre les races

Des recherches ont montré que différentes races de cobayes, comme le péruvien, l'Andin, l'Inti, l'Inka, le Mérino et le Criollo, ont des compositions chimiques différentes dans leur viande. Ces différences soulignent la nécessité d'explorer plus en profondeur la génétique de ces animaux, notamment comment leurs gènes jouent un rôle dans la croissance musculaire.

La race Kuri se distingue par son développement musculaire supérieur et ses capacités de croissance. Depuis son introduction en 2021, l'intérêt a augmenté pour découvrir ce qui rend cette race spéciale au niveau génétique.

Le rôle du gène Myostatine

Un facteur important dans la croissance musculaire est un gène connu sous le nom de myostatine, ou MSTN. Ce gène agit généralement comme un frein à la croissance musculaire, limitant la taille des fibres musculaires. Dans diverses études sur des animaux, y compris des souris et des cochons, on a observé que si la myostatine ne fonctionne pas correctement, la masse musculaire peut augmenter considérablement, menant à ce qu'on appelle un phénotype « double-muscle ».

Les cobayes montrent un schéma particulier quand on étudie ce gène. Les races natives ont généralement une croissance musculaire limitée par rapport à la race Kuri, ce qui en fait une excellente opportunité d'en apprendre davantage sur le développement musculaire.

Approche de recherche

Dans une étude récente, des scientifiques ont comparé l'activité génétique dans les muscles de cobayes natifs et de cobayes Kuri. Ils ont également examiné le tissu musculaire au microscope pour mieux comprendre ce qui se passait au niveau cellulaire. La combinaison de ces approches aide à éclairer les facteurs génétiques et biologiques qui contribuent à la croissance musculaire.

Résultats de l'histologie musculaire

Un objectif majeur dans l'élevage animal est d'augmenter la quantité de viande pouvant être produite efficacement. Sélectionner les bons gènes liés à la croissance musculaire est essentiel pour atteindre cet objectif. Dans cette étude, les chercheurs se sont penchés de près sur le muscle semi-tendineux des cobayes.

Ils ont découvert que la taille moyenne des fibres musculaires pour les cobayes natifs était d'environ 927 micromètres carrés, contre une moyenne beaucoup plus grande de 1 760 micromètres carrés pour les cobayes Kuri. Ces résultats mettent en évidence des différences claires dans la taille musculaire et fournissent des aperçus sur la performance de chaque race en termes de production de viande.

Séquençage de l'ARN et résultats

Les chercheurs ont préparé des échantillons d'ADN des deux types de cobayes et les ont séquencés pour étudier les différences d'Expression génétique. Ils ont généré une énorme quantité de données, soit 263 millions de lectures avec des scores de qualité impressionnants. La majorité de ces lectures ont été trouvées parfaitement alignées avec un génome de référence, garantissant que les données étaient fiables.

Au total, ils ont identifié plus de 16 000 gènes présents dans le muscle de cobaye, dont 15 130 montraient une expression dans tous les échantillons. Ces découvertes ouvrent la voie à une meilleure compréhension du développement musculaire chez les cobayes.

Analyse de l'expression génique différentielle

L'analyse a révélé 209 gènes dans le muscle semi-tendineux qui étaient exprimés différemment entre les cobayes natifs et Kuri. Parmi ceux-ci, 44 gènes étaient plus actifs chez les cobayes Kuri, tandis que 165 gènes étaient moins actifs. Cela indique que les différences de croissance musculaire entre les deux races étaient principalement dues à une expression réduite de gènes spécifiques plutôt qu'à l'activation de nouveaux gènes.

Parmi les gènes notables plus actifs chez les cobayes Kuri, on retrouve MIOX et TTC39C. Pendant ce temps, plusieurs gènes connus pour inhiber la croissance musculaire étaient moins actifs chez la race Kuri, y compris GADD45G et FBXO32. Étonnamment, le gène myostatine montrait une activité plus élevée chez les cobayes Kuri, bien qu'il n'atteigne pas le niveau d'être considéré comme « régulé à la hausse ».

Importance de l'analyse des voies

Une analyse plus approfondie utilisant KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) a montré que les gènes exprimés différemment étaient liés à diverses voies métaboliques cruciales pour la croissance musculaire. Cela incluait des processus liés aux acides aminés et aux glucides, des voies de signalisation qui aident les cellules à communiquer, et des voies hormonales qui jouent des rôles dans la croissance et le développement.

Intéressant, l'étude a révélé que les voies liées à l'atrophie musculaire, ou réduction, étaient également sous-exprimées. Les gènes impliqués dans la dégradation du tissu musculaire n'étaient pas aussi actifs chez les cobayes Kuri, indiquant un potentiel effet protecteur contre la perte musculaire.

Identification des variantes génétiques

Les chercheurs ont également recherché des variations génétiques dans la région de la myostatine, spécifiquement chez les cobayes Kuri. Ils ont trouvé des mutations significatives qui pourraient affecter la structure et la fonction de la protéine myostatine. Une mutation particulièrement remarquable était une délétion qui pourrait conduire à une version raccourcie de la protéine myostatine, ce qui pourrait impacter sa capacité à réguler la croissance musculaire.

De plus, d'autres variations dans la région pourraient influencer la manière dont la myostatine s'exprime, ce qui pourrait affecter la croissance musculaire. Ces découvertes suggèrent que des changements génétiques dans le gène myostatine sont étroitement liés au développement musculaire observé chez les cobayes Kuri.

Lien entre données génétiques et croissance musculaire

L'étude a souligné que l'observation d'une surexpression de la myostatine chez les cobayes Kuri était probablement une réponse aux mutations génétiques présentes. Malgré le rôle du gène comme inhibiteur de la croissance musculaire, les mutations pourraient signifier que sa fonction est altérée, contribuant à la croissance musculaire accrue observée chez cette race.

La recherche a également identifié un certain nombre de voies métaboliques et de signalisation qui étaient considérablement régulées entre les deux types de cobayes. Cela comprenait des voies qui favorisent la croissance musculaire, indiquant que les cobayes Kuri ont développé des mécanismes génétiques uniques pour soutenir leur taille musculaire accrue.

Conclusion

En résumé, les recherches sur les cobayes Kuri et natifs ont fourni des informations précieuses sur les facteurs génétiques qui contribuent à la croissance musculaire. Les résultats de l'étude suggèrent que des mutations dans le gène myostatine et la régulation différentielle de diverses voies sont probablement responsables des caractéristiques musculaires améliorées observées chez la race Kuri. Cette connaissance pourrait éclairer des recherches futures visant à améliorer la production de cobayes et la qualité de la viande.

Alors que les cobayes continuent de gagner en popularité non seulement en tant qu'animaux de compagnie mais aussi en tant que source de nourriture, comprendre leur génétique pourrait bien être la clé d'une approche d'élevage plus efficace et durable. Qui aurait cru que ces petites boules de poils pouvaient avoir un tel impact dans le monde de la production de viande ?

Source originale

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

Résumé: 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.

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

Dernière mise à jour: 2024-12-09 00:00:00

Langue: English

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

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

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

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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