Il Brasile ha la più grande mandria di bovini commerciali del mondo, che conta oltre 225 milioni, eppure solo il 20% della produzione brasiliana è destinato all'esportazione. A causa di ciò, la carne bovina è al decimo posto nella lista dei prodotti esportati dal Brasile, dopo la soia, minerale di ferro, olio, canna da zucchero, automobili, pollo, cellulosa, farina di soia e caffè.

Gli esperti suggeriscono che le esportazioni potrebbero essere molto più elevate se la carne bovina brasiliana fosse di una qualità simile a quella prodotta in Australia, Argentina o Uruguay. Oltre ad ottenere carni più tenere, un altro obiettivo della ricerca è migliorare la produttività. Per realizzare questo, le tecniche di miglioramento genetico vengono utilizzate per allevare animali che aumentano di peso più rapidamente o che resistono meglio alle malattie.

"Il Brasile è il secondo produttore mondiale di carne bovina, in un settore il cui fatturato 2016 ha superato i 5 miliardi di dollari. Il costo di produzione della carne bovina brasiliana è uno dei più bassi al mondo, ma al fine di espandere l'importanza del mercato, la produzione di carne bovina deve adeguarsi agli standard stabiliti dagli importatori. Tra le preoccupazioni per la qualità, tenerezza, la quantità e il tipo di marezzatura possono influenzare le caratteristiche organolettiche e il valore nutritivo della carne bovina, " disse Luciana Correia de Almeida Regitano, ricercatore presso la Società Brasiliana di Ricerca Agricola - EMBRAPA e membro di facoltà dell'Università Federale di São Carlos (a São Paulo, Brasile).

Regitano ha spiegato che in Brasile, oltre l'80% dei bovini da carne è Nelore. L'allevamento, della sottospecie Bos taurus indicus, originario dell'India, ma non produce carne tenera come l'Angus (Bos taurus taurus), che ha origine in Europa e presenta più marmorizzazione. "I bovini Nelore pesano meno e hanno una produttività inferiore e una carne meno tenera. Di conseguenza, il loro prezzo è più basso, " lei disse.

Regitano conduce un follow-up a uno studio precedente che ha consentito l'identificazione di aree genomiche associate alla produzione e alle caratteristiche qualitative della carne bovina. "Inizialmente abbiamo allevato circa 800 animali per tre anni in cinque allevamenti, dalla nascita alla macellazione, misurare le caratteristiche fenotipiche come la crescita, produzione, qualità della carne ed efficienza alimentare. Abbiamo anche raccolto campioni di DNA e li abbiamo sottoposti a genotipizzazione ad alta densità per determinare mutazioni specifiche che coprono l'intero genoma. Abbiamo analizzato più di 700, 000 mutazioni specifiche disperse in tutto il genoma, che ci ha fornito dati sulla segregazione dei segmenti cromosomici, " lei disse.

"Nel 2012, abbiamo avuto un altro progetto approvato da FAPESP che ci ha permesso di ampliare lo studio iniziale e analizzare campioni di tessuto per determinare la sequenza completa di RNA messaggeri e tutti i microRNA trovati nel tessuto. I microRNA sono piccole molecole di RNA che modulano il modo in cui gli RNA messaggeri verranno tradotti in proteine, “Spiega Regitano. Sono state analizzate anche le proteine ​​dei campioni di tessuto prelevati.

"Siamo stati in grado di ottenere un set di dati su 45 diversi fenotipi e sequenziato l'RNA messaggero e il microRNA di 200 campioni di muscolo e 30 campioni di fegato, oltre ad analizzare le proteine ​​di 65 campioni muscolari. Con il supporto del CNPq, siamo stati anche in grado di sequenziare il genoma completo, ogni nucleotide del genoma, di 20 animali. Ciò ha fornito un insieme di dati molto importante da cui abbiamo ottenuto più strati di informazioni genomiche su un singolo animale, " lei disse.

Strumenti genomici

"Tra gli obiettivi del nostro attuale studio ci sono il completamento delle analisi dell'associazione genomica per includere nuovi fenotipi, integrando le analisi del genoma funzionale (RNA, microRNA e proteine), valutare l'importanza della variazione del numero di copie (CNV) e formare le risorse umane nei settori della bioinformatica e della genomica, "Spiega Regitano.

La variazione del numero di copie è definita come un tipo di variazione strutturale genomica che include amplificazioni e perdite di una regione specifica, che potrebbe coinvolgere ed eventualmente essere uno o più geni completi. "Stiamo studiando come queste alterazioni potrebbero influenzare l'espressione di tutti i geni nel muscolo così come i fenotipi valutati, " ha affermato il ricercatore.

Lo studio ha portato alla pubblicazione di una serie di articoli che ampliano le conoscenze sulle possibilità di utilizzo di strumenti genomici che possono portare a guadagni in termini di qualità e produttività nella produzione di carne bovina.

In un articolo pubblicato sulla rivista Genomica BMC , Regitano e il suo gruppo hanno identificato i geni, vie metaboliche e processi biologici coinvolti nella differenziazione, proliferazione, conversione di proteine, ipertrofia e sintesi di lipidi legati alla zona del lombo oculare, una misura che correla con la muscolarità dell'animale e lo spessore del suo grasso sottocutaneo, entrambe caratteristiche che hanno un impatto diretto sulla qualità della carcassa e sulla produttività.

I risultati della ricerca indicano processi molecolari legati al deposito di muscoli e grasso, che sono caratteristiche economicamente importanti per la produzione di carne bovina.

In un altro articolo, pubblicato sulla rivista PLOS UNO nel 2016, Regitano e i suoi colleghi hanno descritto un'ampia analisi genomica dei CNV ottenuti da 723 tori. I ricercatori hanno identificato 2, 600 regioni che rappresentano quasi il 6,5 per cento del genoma completo degli animali.

I risultati rappresentano il primo studio completo sulle variazioni del numero di copie dei bovini Nelore, con l'identificazione di regioni in cui le alterazioni genetiche potrebbero avere importanti implicazioni nell'allevamento di animali la cui carne è più tenera, migliorando così il suo potenziale di esportazione e prezzi più elevati.