• Molecules and Cells
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• 제25권3호
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• pp.428-437
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• 2008

To identify transcriptional markers for beef traits related to meat tenderness and moisture, we measured the transcriptome of the Longissimus dorsi skeletal muscle in 10 Korean native cattle (KNC). We analyzed the correlation between the beef transcriptome and measurements of four different beef traits, shear force (SF), water holding capacity (WHC), cooking loss (CL), and loin eye area (LEA). We obtained non-overlapping and unique panels of genes showing strong correlations (${\mid}r{\mid}$ > 0.8) with SF, WHC, CL, and LEA, respectively. Functional studies of these genes indicated that SF was mainly related to energy metabolism, and LEA to rRNA processing. Interestingly, our data suggested that WHC is influenced by protein metabolism. Overall, the skeletal muscle transcriptome pointed to the importance of energy and protein metabolism in determining meat quality after the aging process. The panels of transcripts for beef traits may be useful for predicting meat tenderness and moisture.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제28권2호
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• pp.158-165
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• 2015

Marbling is an important trait regarding the quality of beef. Analysis of beef cattle transcriptome and its expression profile data are essential to extend the genetic information resources and would support further studies on beef cattle. RNA sequencing was performed in beef cattle using the Illumina High-Seq2000 platform. Approximately 251.58 million clean reads were generated from a high marbling (H) group and low marbling (L) group. Approximately 80.12% of the 19,994 bovine genes (protein coding) were detected in all samples, and 749 genes exhibited differential expression between the H and L groups based on fold change (>1.5-fold, p<0.05). Multiple gene ontology terms and biological pathways were found significantly enriched among the differentially expressed genes. The transcriptome data will facilitate future functional studies on marbling formation in beef cattle and may be applied to improve breeding programs for cattle and closely related mammals.

• Animal Bioscience
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• 제34권9호
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• pp.1439-1450
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• 2021

Objective: With the rapid development of proteomics sequencing and RNA sequencing technology, multi-omics analysis has become a current research hotspot. Our previous study indicated that Xinjiang brown cattle have better meat quality than Kazakh cattle. In this study, Xinjiang brown cattle and Kazakh cattle were used as the research objects. Methods: Proteome sequencing and RNA sequencing technology were used to analyze the proteome and transcriptome of the longissimus dorsi muscle of the two breeds of adult steers (n = 3). Results: In this project, 22,677 transcripts and 1,874 proteins were identified through quantitative analysis of the transcriptome and proteome. By comparing the identified transcriptome and proteome, we found that 1,737 genes were identified at both the transcriptome and proteome levels. The results of the study revealed 12 differentially expressed genes and proteins: troponin I1, crystallin alpha B, cysteine, and glycine rich protein 3, phosphotriesterase-related, myosin-binding protein H, glutathione s-transferase mu 3, myosin light chain 3, nidogen 2, dihydropyrimidinase like 2, glutamate-oxaloacetic transaminase 1, receptor accessory protein 5, and aspartoacylase. We performed functional enrichment of these differentially expressed genes and proteins. The Kyoto encyclopedia of genes and genomes results showed that these differentially expressed genes and proteins are enriched in the fatty acid degradation and histidine metabolism signaling pathways. We performed parallel reaction monitoring (PRM) verification of the differentially expressed proteins, and the PRM results were consistent with the sequencing results. Conclusion: Our study provided and identified the differentially expressed genes and proteins. In addition, identifying functional genes and proteins with important breeding value will provide genetic resources and technical support for the breeding and industrialization of new genetically modified beef cattle breeds.

• 현장농수산연구지
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• 제23권1호
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• pp.117-128
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• 2021

한우의 성장단계별 부위 근육발달을 이해하는 것은 도체율 개선에 따른 소득증대와 증체율 증가에 따른 생산효율 향상에 긍정적인 영향을 미친다. 본 연구에서는 한우의 등심과 사태 유래 근육위성세포를 분리 후 세포단위의 발달 및 분화를 비교하여 transcriptome 단위의 작용기전을 제시하였다. 한우의 부위별 근육 유래 근육위성세포의 근섬유의 양은 4일에 가장 높게 나타났고 이후 감소하였다. 한우의 근육위성세포의 발달 단계에 따라 발현되는 총 전사체 유전자의 종류는 사태근육 위성세포에서 높게 나타났다. 등심과 사태 근육 유래 위성세포의 발달단계에 따라 유의적인 차등 유전자 453개를 찾아냈고 이를 이용한 기능유 전체 분석이 필요하다. 등심과 사태유래 근육위성세포를 이용한 동일조건 분화 비교에서 사태유래 근육 위성세포의 분화 시 myosin complex, skeletal muscle contraction, troponin complex, skeletal muscle tissue development 와 같은 근섬유 형성관련 유전자의 발현이 높게 나타나는 것으로 보아 같은 개체의 근육조직에서도 부위별로 차등 발달이 되고 있다는 것을 알 수 있다. 기존 연구에서는 근육의 성장에 대한 이해를 위해 사양과 영양관련 시험이 많이 이루어졌다. 향후 세포단위의 연구들이 많이 이루어져 작용기작에 대한 생물정보 자료를 추가로 적용한다면 한우의 정밀사양을 적용할수 있는 바탕이 마련될 것이다. 또한 근육위성세포의 연구는 추후 동물실험 윤리제도 강화에 따른 비동물 전임상 screening 시험 활용과 대체단백질 산업의 주요 이슈인 배양육 소재 개발 연구와 같이 축산시험연구의 지속적인 확장성에 많은 영향을 미칠 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제30권1호
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• pp.45-57
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• 2020

동물의 근섬유는 배아기와 태아기를 거치며 형성하게 되며 출생 후에는 상처 치유를 위한 것 외에 근섬유 수를 늘리는 순수한 근섬유 형성은 없으며, 이미 존재하고 있는 근섬유의 비대로 근육의 성장이 이뤄진다. 따라서 태아기의 근육의 성장과 발달이 성체의 근육량 및 조성에 미치는 영향이 매우 크며 이 시기에 발현되는 유전자 및 기능을 구명하는 것은 최종적으로 육질, 육량에 개선시키기 위한기초 자료로 활용될 수 있을 것이다. 하지만 한우에서의 연구는 전무한 실정이다. 본 연구는한우 태아기 성장 단계별 근육의 성장과 발달에 관여하는 유전자를 찾기 위한 전사체 분석을 수행하였다. 한우 태아기 6, 9개월령 등심 조직 시료에서 생산한 전사체 자료를 대상으로 DESeq2와 edgeR을 활용하여 성장단계별 유전자의 발현량을 분석하여 차등발현유전자군을 추출했으며, 2개 소프트웨어서 공통적으로 추출된 유전자군(6개월령 특이 발현 유전자 913개, 9개월령 특이 발현 유전자 233개)을 차등발현유전자로 구명 하였다. 차등발현유전자군으로 분류하였다. 차등발현유전자군을 활용하여공발현 유전자 네트워크 분석을 구성하였으며, 유사한 발현 양상을 보이는 유전자들을 그룹화하여 6개월령 특이 발현 유전자군 5개, 9개월령 특이 발현 유전자군 2개의 모듈로 분류했다. 각 모듈은 Gene Ontology (GO) 및 KEGG pathway 분석으로 유의한 기능을 확인하였다. 그 결과, 한우 태아기 6, 9개월령 특이 발현 유전자 네트워크 중, 근육과 지방생성 대사회로와 관련된 2개의 모듈에 대해 네트워크 내에 허브 유전자를 선정할 수 있었다. STRING을 활용하여 단백질 상호작용 네트워크를 구성하고, MCC (maximal clique centrality) 점수를 활용하여 상위 10%의 유전자들을 공발현 분석의 모듈내 허브 유전자로 선정하였다. 그 결과 6개월령 특이 발현 유전자군의 모듈에서는 axin1(AXIN1) 유전자, 9개월령 특이 발현 유전자군 모듈에서는 succinate-CoA ligase ADP-forming beta subunit(SUCLA2) 유전자가 허브 유전자로 확인되었다. AXIN1 유전자는 선행 연구를 통해 6개월령에서 9개월령으로 넘어가면서 근섬유 수의 증식이 억제되고 지방생성이 활발히 이뤄지는 것에 핵심적인 역할을 하는 것으로 추정할 수 있었다. 또한, 시트르산 회로의 중요 요소인 SUCLA2 유전자는 소의 태아기 지방 조직 성장단계에 따라 유전자의 발현이 증가된다는 보고에 따라, 지방 대사와 관련된 유전자임을 알 수 있었다. 추후 한우 태아기 6, 9개월령에 특이적으로 발현된 유전자들을 대상으로 근육 및 지방 형성 관련 기능을 검증하는 후속 연구가 필요할 것이다.