The effect of polymorphisms in the intron 12 of CAST gene on meat quality of young bulls

• Autorzy: Juszczak-Kubiak E. , Sloniewski K. , Oprządek J. , Wicinska K. , Poloszynowicz J. , Rosochacki S.

Warianty tytułu

PL

Wpływ polimorfizmu w intronie 12 genu CAST na jakość mięsa buhajków

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The single and combined effects of polymorphism in the intron 12 of the bovine calpastatin (CAST) gene on quality traits of meat were examined in seventy-one young bulls of four beef breeds (Charolaise, Limousine, Aberdeen Angus, Hereford) and one dual purpose breed (Simmental). Three single nucleotide polymorphisms (SNP) were considered. The analysed meat traits were pH, fat content, water-holding capacity, thermal drip loss, and results of instrumental and sensory evaluation, all measured in longissimus dorsi (LD) muscle 48 or 72 h post mortem. The genetic variants at the intron 12 of the bovine CAST gene showed a marked effect on beef quality. Analyses of meat revealed differences between animals of different genotypes. Genotypes TC/TA at locus CAST/AluI-BseYI and GG at locus CAST/NdeI showed lower thermal drip loss than two remaining genotypes at each of these loci. Moreover, allele G at the polymorphic NdeI site appeared favourable for the tenderness of beef as evaluated by penetration force. In addition, significant relations were shown between combined CAST genotypes and tenderness, juiciness and flavour of meat.

PL

W przeprowadzonej analizie statystycznej związku polimorfizmu w intronie 12 genu CAST z jakością kulinarną i przydatnością technologiczną mięsa wykazano wpływ poszczególnych mutacji na wartość niektórych spośród 10 mierzonych cech jakości wołowiny buhajków czterech ras mięsnych i jednej ogólnoużytkowej. Polimorfizm RFLP-AluI/BseYI w locus CAST warunkował istotnie mniejszy (P<0.05) wyciek termiczny (DL48), wyższą zdolność utrzymywania wody własnej (WHC48) oraz mniejszą zawartość tłuszczu (%) w mięśniu najdłuższym grzbietu buhajków heterozygotycznych względem analizowanych mutacji. Zależności te obrazują zjawisko wpływu pozytywnej heterozji, a nie wpływu obecności któregoś z alleli. Nie stwierdzono istotnych zależności między polimorfizmem RFLP-AluI/BseYI, a kruchością I walorami sensorycznymi mięsa. Porównując średnie wartości analizowanych cech zwierząt zróżnicowanych genotypem w locus CAST/NdeI, najkorzystniejsze z punktu widzenia jakości mięsa wartości siły penetracji (PF48) i wycieku termicznego (DL48) odnotowano w mięśniu zwierząt o genotypie GG.Przeanalizowano również wpływ genotypu względem wszystkich trzech mutacji łącznie u zwierząt o poszczególnych genotypach kombinowanych, odnotowując zależności o tendencji podobnej, jak w przypadku analiz dla obu miejsc polimorficznych ocenianych oddzielnie. Najkorzystniejszą wartość DL48 stwierdzono w mięśniu buhajków o genotypie TTA/CAA, natomiast zwierzęta o genotypie TTA/TTG wykazywały najniższe parametry siły cięcia (SF48), w porównaniu ze zwierzętami o innych genotypach. Stwierdzono także istotny wpływ polimorfizmu w intronie 12 w locus CAST na parametry oceny sensorycznej mięsa dokonywanej organoleptycznie – zapachu i soczystości. Mięso osobników o genotypie TTA/CAA w zakresie soczystości odznaczało się najmniej korzystną wartością w porównaniu z mięsem zwierząt o genotypieTTA/TTA.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Animal Science Papers and Reports
• Rocznik: 2009
• Tom: 27
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.281-292,ref.

Twórcy

autor

Juszczak-Kubiak E.

• Institute of Genetics and Animal Breeding, Polish Academy of Sciences, Jastrzębiec, 05-552 Wolka Kosowska, Poland

autor

Sloniewski K.

• Institute of Genetics and Animal Breeding, Polish Academy of Sciences, Jastrzębiec, 05-552 Wolka Kosowska, Poland

autor

Oprządek J.

• Institute of Genetics and Animal Breeding, Polish Academy of Sciences, Jastrzębiec, 05-552 Wolka Kosowska, Poland

autor

Wicinska K.

• Institute of Genetics and Animal Breeding, Polish Academy of Sciences, Jastrzębiec, 05-552 Wolka Kosowska, Poland

autor

Poloszynowicz J.

• Institute of Genetics and Animal Breeding, Polish Academy of Sciences, Jastrzębiec, 05-552 Wolka Kosowska, Poland

autor

Rosochacki S.

• Institute of Genetics and Animal Breeding, Polish Academy of Sciences, Jastrzębiec, 05-552 Wolka Kosowska, Poland
• Department of Sanitary Biology and Biotechnology, Bialystok Technical University, Wiejska 45, 15-351 Bialystok, Poland

Bibliografia

• BARENDSE W.G., 2002 – DNA markers for meat tenderness. International patent application No.PCTA/AU02/00122. World Intellectual Property Org. Int. Publication No. WO 02/064820 A1.
• BARYŁKO-PIKIELNA N., KOSSAKOWSKI T., BALDWIN Z., 1964 – Wybór optymalnej metody przygotowania mięsa wołowego i wieprzowego do oceny sensorycznej. In Polish, Summary in English Roczniki Instytutu Przemysłu Mięsnego 1, 132-139.
• BISHOP M.D., KOOHMARAIE M., KILLEFER J., KAPPES S., 1993 – Rapid communication:Restriction fragment length polymorphism in the bovine calpastatin gene. Journal of Animal Science 71, 2277.
• CASAS E., WHITE T.L., WHEELER S.N, SHACKELFORD S.D., KOOHMARAIE M., RILEY D.G., CHASE C.C. Jr., JOHNSON D.D., SMITH T.P.L., 2006 – Effect of calpastatin and μ-calpain markers in beef cattle on tenderness traits. Journal of Animal Science 84, 520-525.
• CHUNG H.Y., DAVIS M.E., HINES H.C., 1999 – A DNA polymorphism of the bovine calpastatin gene detected by SSCP analysis. Animal Genetics 30, 80.
• DUAN J., WAINWRIGHT M.S., COMERON J.M., SAITOU N., SANDER A.R., GELERNTER J.,GEJMAN P.V., 2003 – Synonymous mutations in the human dopamine receptor D2 (DRB2) affect mRNA stability and synthesis of the receptor. Human Molecular Genetics 12, 205-216.
• EENENNAAM A.L., LI J., THALLMAN R.M., QUAAS R.L., DIKEMAN M.E., GILL C.A.,FRANKE D.E., THOMAS M.G., 2007 – Validation of commercial DNA tests for quantitative beef quality traits. Journal of Animal Science 85, 891-900.
• GIBBS W.W., 2003 – Genomowe klejnoty i śmieci. In Polish. Świat Nauki 12, 35-41.
• GOLLET D.E., THOMPSON V.F., LI H., WEI W., CONG J., 2003 – The calpain system. Physiological Review 83, 731-801.
• GRAU R., HAMM E., 1952 – Eine einfache Methode zur Bestimmung der Wasserbindung im Fleisch. Fleischwirtschaft 4, 295-297.
• JARRIGE R., 1989 – Ruminat Nutrition, Recommended Allowances & Feed Tables. INRA, John Libbey Eurotext, London-Paris, 214 pp.
• JIANG Z.H., GIBSON J.P., 1999 – Genetic polymorphisms in leptin gene and their association with fatness in four pig breeds. Mammalian Genome 10, 191-193.
• JUSZCZUK-KUBIAK E., ROSOCHACKI S.J., WICIŃSKA K., SZREDER T., SAKOWSKI T.,2004. – A novel RFLP/AluI polymorphism of the bovine calpastatin (CAST) gene and its association with selected traits of beef. Animal Science Papers and Reports 22, 195-204.
• JUSZCZUK-KUBIAK E, WYSZYŃSKA-KOKO J., WICIŃSKA K., ROSOCHACKI S.J., 2007 – A novel polymorphisms in intron 12 of the bovine calpastatin gene. Molecular Biology Reports 35 (1),29-35.
• KANAI, N., FUJII, T., SAITO, K., YOKOYAMA T., 1994 – Rapid and simple method for preparation of genomic DNA from easily obtainable clotted blood. Journal of Clinical Pathology 47, 1043-1044.
• KAPPES S., KEELE R.T., STONE R.A., MCGRAW T., SONSTEGARD T.P., SMITH N.L., LOPEZCORRALES BEATTIE C., 1997 – A second-generation linkage map of the bovine genome. Genome Research 7, 235-249.
• KILLEFER J., KOOHMARAIE M., 1994 – Bovine skeletal muscle calpastatin: Cloning, sequence analysis and steady-state mRNA expression. Journal of Animal Science 72, 606-614.
• KOOHMARAIE M., 1994 – Muscle proteinases and meat aging. Meat Science 36, 93-98.
• KOOHMARAIE M., 1996 – Biochemical factors regulating the toughening and tenderization process of meat. Meat Science 43, 193-201.
• KOOHMARAIE M., SHACKELFORDS D., WHEELER T.L., SHACKELFORDS D., WHEELER T.L., DOUMIT M.E., 1995 – A muscle hypertrophy condition in lamb (callipyge): characterization of effects on muscle growth and meat quality traits. Journal of Animal Science 73, 3596-3607.
• KURYŁ J. KAPELAŃSKI W., PIERZCHAŁA M., GRAJEWSKA S., BOCIAN M., 2003 –Preliminary observations on the effect of calpastatin gene (CAST) polymorphisms on carcass traits in pigs. Animal Science Papers and Reports 21, 87-95.
• LONERGAN S.M., ERNST C.W., BISHOP M.D., CALKINS C.R., KOOHMARAIE M., 1995 –Relationship of restriction fragment length polymorphisms (RFLP) at the bovine calpastatin locus to calpastatin activity and meat tenderness. Journal of Animal Science 73, 3608-3612.
• NONNEMAN D., KAPPES S.M., KOOHMARAIE M., 1999 – Rapid communication: a polymorphic microsatellite in the promoter region of the bovine calpastatin gene. Journal of Animal Science 77,3114-3115.
• PRINGLE T.D., WILLIAMS S.E., LAMB B.S., JONSON D.D., WEST R.A., 1997 – Carcass characteristics the calpain proteinase system and ageing tenderness of Angus and Brahman crossbred steers. Journal of Animal Science 75, 2955-2961.
• RAYNAUD P., GILLARD M., PARR T., BARDSLEY R., AMARGER V., LEVEZIEL H., 2005 – Correlation between bovine calpastatin mRNA transcripts and protein isoforms. Archives of Biochemistry and Biophysics 440, 46-53.
• SCHENKEL F.S., MILLER S.P., JIANG Z., MANDELL B.I., YE X., LI H., WILTON W.J., 2006 – Association of single nucleotide polymorphisms in the calpastatin gene with carcass and meat traits of beef cattle. Journal of Animal Science 84, 291-299.
• VEISETH E., SHACKELFORD S.D., WHEELER T.L., KOOHMORAIE M., 2004 – Factors regulating lamb longissimus tenderness are affected by age at slaughter. Meat Science 68, 635-640.
• WULF D.M., TATUM J.D., GREEN R.D., MORGAN J.B., GOLDEN B.L., SMITH G.C., 1996 – Genetic influences on beef longissimus palatability in Charolaise and Limousin steers and heifers.Journal of Animal Science 74, 2394-2405.