Molecular markers for genetic diversity and phylogeny research of Brazilian sheep breeds

Brazilian sheep descended from several breeds brought to the New World by Portuguese and Spanish colonists, and they have evolved and adapted to local climatic variations and acquired tolerance or resistance to many diseases. Molecular markers are widely used in analyzing genetic variability, and markers such as amplified fragment length polymorphism (AFLP), restriction fragment length polymorphism (RFLP), microsatellite, mtDNA and single nucleotide polymorphism (SNP) have facilitated the characterization of genetic diversity and population structure, and in the investigation of the natural history, behavior, and evolution of several sheep breeds. In this context, we present here a review of the uses of molecular markers in ecological and conservation research of Brazilian sheep breeds.Key words: DNA polymorphism, genetic conservation, Ovis aries

Prediction of weight and percentage of salable meat from Brazilian market lambs by subjective conformation and fatness scores

This study assessed the use of conformation and fatness scores of the EUROP sheep carcass grading system to predict weight and percentage of salable meat from Brazilian market lambs. Data were collected from in vivo, carcass, and retail production from 252 uncastrated lambs. Evaluated models included single regressions, two multivariate models, and one determined by the stepwise procedure. Conformation was moderately correlated with weight of salable meat. Fatness scores were correlated with rump perimeter, carcass width, and thoracic depth with coefficients of -0.33, -0.32, and -0.23, respectively. Body weight was the best single predictor for weight of salable meat and cold carcass yield for percentage of salable meat. All multivariate models for weight of salable meat prediction were significant. Stepwise regression with body weight, leg perimeter, thoracic depth, rump perimeter, and fatness scores predicted 98% of weight of salable meat variation. For percentage of salable meat prediction, stepwise regression with cold carcass yield, leg perimeter, and conformation score was significant. The EUROP conformation and fatness scores can be used in Brazil for the prediction of lamb meat production.</p

Marinados com soluções alcalinas para a melhoria da qualidade da carne suína

The objective of this work was to evaluate the effects of alkaline solution marinades on the characteristics of pork subjected to post‑mortem pH decrease in pig muscle. The pH of carcasses was measured in a commercial slaughterhouse (n = 526), 45 min after slaughtering (pH45) and, then, the carcasses were divided into the groups with pH45≤5.7 or pH45>5.7. Ten samples of the longissimus dorsi muscles of each group were collected and distributed in an entirely randomized design, in a 2x4 factorial arrangement, with two conditions (pH45≤5.7 or pH45>5.7), and four marinade solutions: TC, no marinade; TM1, sodium bicarbonate and sodium chloride; TM2, sodium tripolyphosphate and sodium chloride; TM3, sodium bicarbonate, sodium tripolyphosphate and sodium chloride. There was no interaction between pH45 of the meat and the marinade treatments. Meat with pH45≤5.7 showed higher values for lightness, and for purge loss (PL), exudate loss (EL), cooking loss (CL) and shear force (SF). Marinating increased the pH, reduced the lightness, EL, CL and SF, and improved tenderness, juiciness and flavor of meat. Marinades with solutions containing chloride, bicarbonate, and sodium tripolyphosphate are effective in the improvement of pork quality, making physical characteristics of marinated meat similar to those of fresh pork, as a consequence of accelerated postmortem glycolysis.O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de marinadas com soluções alcalinas sobre características da carne de porco submetida a quedas do pH post‑mortem, em músculo de porco. O pH das carcaças foi medido em abatedouro comercial (n = 526), aos 45 min pós‑abate (pH45) e, em seguida, as carcaças foram divididas em grupos com pH45≤5,7 ou pH45>5,7. Dez amostras do músculo longissimus dorsi de cada grupo foram coletadas e distribuídas em delineamento inteiramente casualizado, em arranjo fatorial 2x4, com duas condições (pH45≤5,7 ou pH45>5,7) e quatro soluções de marinação: TC, controle sem marinação; TM1, bicarbonato de sódio e cloreto de sódio; TM2, tripolifosfato de sódio e cloreto de sódio; TM3, bicarbonato de sódio, tripolifosfato de sódio e cloreto de sódio. Não houve interação entre o pH45 da carne e os tratamentos marinados. As carnes com pH45≤5,7 apresentaram maior luminosidade, perda por purga (PP), perda de exsudato (PE), perda de peso por cozimento (PC) e força de cisalhamento (FC). A marinação aumentou o pH da carne, reduziu a luminosidade, PE, PC e FC, e melhorou a maciez, suculência e palatabilidade. As marinadas com soluções alcalinas de cloreto, bicarbonato e tripolifosfato de sódio são eficazes no melhoramento da qualidade da carne suína, o que torna as características físicas das carnes processadas com marinadas semelhantes às da carne in natura, em consequência da acelerada glicólise post‑mortem

Sequenciamento de DNA Mitocondrial para Avaliação de diferenças genéticas em ovinos (Ovis aries)

O sequenciamento de Sanger, ou identificação das bases moleculares do DNA por terminação da cadeia, é um dosmétodos amplamente utilizados para estudos moleculares. O uso da região citocromo b do DNA mitocondrial comomarcador molecular se justifica pela presença de regiões conservadas e variáveis que podem ser sequenciadas e utilizadas em análises filogenéticas em diferentes níveis taxonômicos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a variação do DNAmitocondrial por meio de sequenciamento de Sanger. Para tanto, amostras de tecido sanguíneo de ovinos do grupamentogenético Pantaneiro (n=14), Bergamácia (n=4), Dorper (n=5) e Ile de France (n=5) foram utilizadas para extração deDNA. Logo em seguida as amostras foram submetidas a procedimentos de amplificação, purificação e sequenciamento.As análises estatísticas foram realizadas nos programas BioEdit 7.3.1.0 e MEGA 5.10. A utilização de primers internose externos possibilitou o sequenciamento de 86% da região do citocromo b, o que indicou menor perda de nucleotídeosque acontece na reação de sequenciamento com apenas um par de primers. Os cálculos de diversidade média da regiãosequenciada permitiram observar baixa variação genética na população, evidenciando a natureza conservada do DNAherdado maternalmente. O sequenciamento parcial da região do citocromo b foi capaz de mostrar a variação do DNAmitocondrial em ovinos de 4 raças diferentes e proporcionou gerar dados para a realização de estudos futuros de origeme evolução dos animais.O sequenciamento de Sanger, ou identificação das bases moleculares do DNA por terminação da cadeia, é um dosmétodos amplamente utilizados para estudos moleculares. O uso da região citocromo b do DNA mitocondrial comomarcador molecular se justifica pela presença de regiões conservadas e variáveis que podem ser sequenciadas e utilizadas em análises filogenéticas em diferentes níveis taxonômicos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a variação do DNAmitocondrial por meio de sequenciamento de Sanger. Para tanto, amostras de tecido sanguíneo de ovinos do grupamentogenético Pantaneiro (n=14), Bergamácia (n=4), Dorper (n=5) e Ile de France (n=5) foram utilizadas para extração deDNA. Logo em seguida as amostras foram submetidas a procedimentos de amplificação, purificação e sequenciamento.As análises estatísticas foram realizadas nos programas BioEdit 7.3.1.0 e MEGA 5.10. A utilização de primers internose externos possibilitou o sequenciamento de 86% da região do citocromo b, o que indicou menor perda de nucleotídeosque acontece na reação de sequenciamento com apenas um par de primers. Os cálculos de diversidade média da regiãosequenciada permitiram observar baixa variação genética na população, evidenciando a natureza conservada do DNAherdado maternalmente. O sequenciamento parcial da região do citocromo b foi capaz de mostrar a variação do DNAmitocondrial em ovinos de 4 raças diferentes e proporcionou gerar dados para a realização de estudos futuros de origeme evolução dos animais

VARIAÇÃO DE CONCENTRAÇÃO DE PROTEINASE K EM PROTOCOLOS DE EXTRAÇÃO DE DNA DE BOVINO

Os procedimentos padrões para extração de DNA incluem o tratamento com proteinase k e posterior incubação em banho-maria por um determinado tempo. Sendo assim, avaliar métodos de extração de DNA que minimizem a quantidade de proteinase k e o tempo necessário para a realização das etapas, em que seja mantida a eficiência no que tange à quantidade, qualidade e a possibilidade de amplificação por PCR do DNA extraído, é de extrema importância para os estudos moleculares baseados em ácidos nucléicos. O objetivo deste estudo foi avaliar a eficiência de protocolos de extração de DNA, variando-se a concentração de proteinase k e tempo de incubação em banho-maria. O DNA foi extraído a partir de sangue periférico de bovinos. Para a extração do DNA genômico, utilizou-se oito protocolos que diferiam em concentrações de proteinase k (0,04 e 0,08µg mL-1) em intervalos de tempo variados (90, 180, 360 minutos e overnight). O DNA foi analisado quanto à sua qualidade, quantidade e viabilidade de amplificação. Foi possível obter DNA genômico de qualidade, com concentrações e pureza satisfatórias para amplificação. Com base nas análises estatísticas, as variações no protocolo tiveram efeitos isolados, ou seja, a qualidade do DNA foi suscetível à concentração de proteinase k e ao tempo no banho-maria, entretanto a quantidade de DNA das amostras foi suscetível ao tempo de incubação em banho-maria, não tendo interferência pela concentração de proteinase k. Apesar dos efeitos isolados, os parâmetros estudados influenciaram de maneira significativa na qualidade e quantidade de DNA

Discriminação alélica em ovinos naturalizados do Pantanal Sul-Matogrossense por meio de marcadores microssatélites

The molecular biology techniques that are used in allelic discrimination for individual and sheep breedscharacterization are important tools in breeding programs and conservation of genetic resources. The use ofmicrosatellite markers allows allelic differentiation, which in turn allows us to infer the genetic variability of samplepopulations. The study aimed to test the sensitivity and efficiency of fluorescent capillary electrophoresis, using&nbsp;microsatellite primers, for allelic discrimination of the Crioulo breed from Pantanal sul-matogrossense, as well asverify the possibility of using the products of sequencing in genetic variability analysis. For this test, were used bloodsamples from Pantaneira breed sheep. The allelic discrimination of eight microsatellites was determined by capillaryelectrophoresis in automatic sequencer and the results analyses were performed on the programs CERVUS andDendro-UPGMA. The results indicated the possibility of using this technique for the individual genotyping of all locitested in electrophoretic analysis and its potential to allelic discrimination even in case of difference between twopairs of bases between the alleles. The resulting dendrogram based on the distance matrix by the UPGMA assemblymethod, indicated medium similarity coefficient of 0.72 in the group of animals. It was concluded that there is theviability and efficiency of the microsatellite molecular markers technique using capillary electrophoresis for allelicdiscrimination and the utility of results for studies of genetic variability, paternity diagnosis and characterization ofthe Crioulo sheep herd from Pantanal sul-matogrossense.&nbsp;As técnicas de biologia molecular que são utilizadas na discriminação alélica para caracterização individual e de raçasde ovinos são ferramentas importantes nos programas de melhoramento genético e de conservação de recursosgenéticos. A utilização de marcadores moleculares microssatélites possibilita a diferenciação alélica, que por sua vezpermite inferir a variabilidade genética de populações amostrais. O estudo teve como objetivo testar a sensibilidade ea eficiência da eletroforese capilar fluorescente, utilizando oligonucleotídeos iniciadores de microssátelites, paradiscriminação alélica da raça crioula do pantanal sul-matogrossense, bem como verificar a possibilidade de utilizaçãodos produtos do sequenciamento em análises de variabilidade genética. Para o referido teste foram utilizadas amostrasde sangue provenientes de ovinos da raça pantaneira. A discriminação alélica dos oito microssatélites foi determinadapor meio de eletroforese capilar em sequenciador automático e as análises dos resultados foram realizadas nosprogramas CERVUS e Dendro-UPGMA. Os resultados indicaram a possibilidade da utilização da técnica para agenotipagem individual de todos os loci testados numa corrida eletroforética e a sua potencialidade paradiscriminação alélica mesmo em situações de diferença de dois pares de bases entre os alelos. O dendrogramaresultante baseado na matriz de distância pelo método de agrupamento UPGMA, indicou coeficiente de similaridademédio de 0.72 no grupo de animais. Foi possível concluir que existe viabilidade e eficiência da técnica de marcadoresmoleculares microssatélites utilizando eletroforese capilar para discriminação alélica e a utilidade dos resultados paraestudos de variabilidade genética, diagnóstico de paternidade e caracterização do rebanho de ovinos crioulos doPantanal Sul-mato-grossense

Application of microsatellite markers for breeding and genetic conservation of herds of Pantaneiro sheep

Background: The aim of the present study was to assess the genetic diversity of Pantaneiro sheep, using microsatellite markers, in order to assist maintenance and management plans, enhance mating systems and reduce the inbreeding rate. A total of 127 animals were genotyped at eight microsatellite loci. They belonged to populations from the Experimental Farm of the Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD) (Dourados/MS/Brazil) and Embrapa Pantanal (Corumb\ue1/MS/Brazil). Results: The population of Pantaneiro sheep fromthe UFGD exhibited a highmean number of alleles (11.13) and allelic richness (10.66). The polymorphic information content was highly informative in the locus studied, resulting in a mean value of 0.71. Observed heterozygosity was lower than expected for all molecular markers assessed. The analysis of molecular variance showed a differentiation rate of 5.2% between populations. Conclusions: The results of the statistical parameters indicated that populations of Pantaneiro sheep require special attention on herd management, and it's further necessary to implement breeder exchange programs in order to preserve the genetic variability of these populations. Furthermore, the maintenance of those populations in their typical habitats is rather required to allow different responses from the herds to the interactions between genotype and environment

Avaliação de protocolos para extração de DNA Genômico de sangue Bovino

Basic studies on DNA extraction techniques are very important for the success of scientific papers in the field ofmolecular biology. The extraction and purification of nucleic acids are critical steps for establishing further geneticanalysis. The objective of this study was to evaluate the efficacy of different protocols for DNA extraction by deter- mining the quantity and quality of extracted genetic material and the possibility of amplification by PCR. We didDNA extraction and PCR of ten bovine blood samples. The test results obtained by spectrophotometry indicated thatthe quantity and quality of genomic DNA were considered satisfactory in all protocols for PCR. However, there wasa statistically significant difference between the parameters measured, both in quantity and in quality (p &lt;0.01). Theextraction protocol using whole blood was more efficient in terms of time and quality; there was no degradation inall processes of extraction. It was also demonstrated that the possibility of amplification of the region of exon 2 ofthe leptin gene in extracted DNA exists.Estudos básicos sobre técnicas de extração de DNA são de extrema importância para o sucesso de trabalhos científicos no campo da biologia molecular. A extração e a purificação de ácidos nucleicos constituem etapas fundamentaispara o estabelecimento de posteriores análises genéticas. Objetivou-se neste trabalho avaliar a eficácia de diferentesprotocolos de extração de DNA por meio da determinação de quantidade, qualidade e a possibilidade de amplificação por meio de PCR do material genético extraído. Utilizou-se amostras de sangue de dez animais, que foramsubmetidas à extração de DNA e, logo após à reação em cadeia pela polimerase (PCR). Os resultados das análisesobtidas por nanofotometria indicaram que a quantidade e a qualidade do DNA genômico foram consideradas satisfatórias, em todos os protocolos, para a realização da PCR, mas houve diferença estatística significativa entre osparâmetros analisados, tanto na quantidade quanto na qualidade (p &lt; 0.05) do DNA obtido. O protocolo de extraçãoutilizando sangue total foi mais eficiente quanto ao tempo e a qualidade do DNA extraído, entretanto em todos osprocessos de extração houve ausência de degradação. Também foi demonstrado a possibilidade de amplificação daregião do exon 2 do gene da leptina de bovinos no DNA extraído